Question

11．空間存在著垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，先從S點(diǎn)向右發(fā)射1、2、3三個(gè)帶電粒子，其中兩個(gè)是質(zhì)子，一個(gè)電子，三個(gè)粒子運(yùn)動軌跡如圖所示，軌道半徑r₁=2r₂=4r₃．已知質(zhì)子質(zhì)量約為電子質(zhì)量的1836倍，分別用T₁、T₂、T₃表示三個(gè)粒子運(yùn)動的周期，v₁、v₂、v₃表示三個(gè)粒子運(yùn)動的速率，P₁、P₂、P₃三個(gè)粒子的動量的大小，忽略三個(gè)粒子之間的相互作用，則（　�。�

• A． 磁場方向垂直紙面向里
• B． P₁＞P₂＞P₃
• C． v₁＜v₂＜v₃
• D． T₁＞T₂=T₃

Answer 1

分析 根據(jù)左手定則判斷磁場的方向．三個(gè)粒子在磁場中均做勻速圓周運(yùn)動，軌道半徑公式為 r=$\frac{mv}{qB}$=$\frac{P}{qB}$，其中P是動量大�。�根據(jù)軌跡半徑分析速度和動量的大小．由T=$\frac{2πm}{qB}$分析周期關(guān)系．

解答 解：A、三個(gè)帶電粒子中兩個(gè)是質(zhì)子，一個(gè)電子，質(zhì)子的偏轉(zhuǎn)方向相同，則知圖中2、3必定是質(zhì)子的運(yùn)動軌跡，說明質(zhì)子在S點(diǎn)所受的洛倫茲力方向向下，由左手定則判斷知磁場方向垂直紙面向外，故A錯誤．
B、三個(gè)粒子在磁場中均做勻速圓周運(yùn)動，軌跡半徑公式為 r=$\frac{mv}{qB}$=$\frac{P}{qB}$，其中P是動量大小，則得 P=qBr．
由圖知：r₁＞r₂＞r₃，三個(gè)粒子的電荷量大小相等，所以得P₁＞P₂＞P₃．故B正確．
C、由于電子的質(zhì)量遠(yuǎn)小于質(zhì)子的質(zhì)量，由P=mv，得v₁＞v₂＞v₃．故C錯誤．
D、由T=$\frac{2πm}{qB}$分析知周期關(guān)系為 T₁＜T₂=T₃．故D錯誤．
故選：B

點(diǎn)評 本題考查了粒子在磁場中的圓周運(yùn)動問題，關(guān)鍵要掌握半徑公式和周期公式，知道軌道半徑公式r=$\frac{mv}{qB}$=$\frac{P}{qB}$中P是動量大�。�