关系求出半径.掌握带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式,和周期公式.
5.如图所示圆形区域内,有垂直于纸面方向的匀强磁场.一束质量和电荷量都相同的带电粒子,以不同的速率,沿着相同的方向,对准圆心O射入匀强磁场,又都从该磁场中射出.这些粒子在磁场中的运动时间有的较长,有的较短.若带电粒子在磁场中只受磁场力的作用,则在磁场中运动的带电粒子( )
A. 速率越大的运动时间越长 B. 运动时间越长的周期越大
C. 速率越小的速度方向偏转的角度越小 D. 运动时间越长的半径越小
【答案】D
【解析】
【分析】
质量和电荷量都相同的带电粒子,以不同的速率垂直进入匀强磁场中,则运动半径的不同,导致运动轨迹也不同.因此运动轨迹对应的半径越大,则粒子的速率也越大.而运动周期它们均一样,但运动时间却由圆弧对应的圆心角决定.
【详解】粒子运动轨迹如图所示;
根据周期公式得:,由于带电粒子们的B、q、m均相同,所以T相同,根据t= T可知,在磁场中运动时间越长的带电粒子,圆心角越大,穿过磁场过程中速度方向变化的角度越大,偏转的角度越大,半径越小,由知速率一定越小,故D正确,ABC错误;故选D。
【点睛】带电粒子在磁场、质量及电量相同情况下,运动的半径与速率成正比,从而根据