Question

【題目】空間存在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圖中的正方形為其邊界．一細(xì)束由兩種粒子組成的粒子流沿垂直于磁場(chǎng)的方向從O點(diǎn)入射．這兩種粒子帶同種電荷，它們的電荷量、質(zhì)量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子．不計(jì)重力．下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
A.入射速度不同的粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定不同
B.入射速度相同的粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡一定相同
C.在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同的粒子，其運(yùn)動(dòng)軌跡不一定相同
D.在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)的粒子，其軌跡所對(duì)的圓心角一定越大

Answer 1

【答案】A
【解析】由于粒子比荷相同，根據(jù)洛倫茲力提供向心力 可知 ，所以速度相同的粒子軌跡半徑相同，運(yùn)動(dòng)軌跡也必相同，B正確；
對(duì)于入射速度不同的粒子在磁場(chǎng)中可能的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示：

由圖可知，粒子的軌跡直徑不超過(guò)磁場(chǎng)邊界一半時(shí)轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角都相同，運(yùn)動(dòng)時(shí)間都為半個(gè)周期，由 得 ，所有粒子在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)周期都相同，A錯(cuò)誤、C正確；
運(yùn)行時(shí)間 ，所以D正確
故選A
本題考查洛倫茲力提供向心力和圓周運(yùn)動(dòng)的綜合應(yīng)用。