問題詳情:
如圖所示,在垂直紙面向裏的勻強磁場中有三個帶電粒子,它們在紙面內沿逆時針方向做勻速圓周運動,其中1和2為質子的軌跡,3為α粒子(氦核)的軌跡.三者的軌道半徑關係為R1>R2>R3,並相切於P點.設v、a、T、F分別表示它們做圓周運動的線速度、加速度、週期和所受的洛倫茲力的大小,則下列判斷正確的是( )
A.v1>v2>v3 B.a1>a2>a3 C.T1<T2<T3 D.F1=F2=F3
【回答】
解:A、C、帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動時半徑為,比荷相等時,r與v成正比,則有v1>v2.
設帶電粒子的質量和電量分別為m、q,則帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動時週期為,T與比荷成反比,質子與α粒子的比荷之比為2:1,則有T1=T2<T3.
由公式:v=,由於R2>R3,T2<T3,所以v2>v3.故A正確,C錯誤.
B、粒子的加速度為,因為v1>v2,故有a1>a2.
又:,T2<T3,所以ω2>ω3,根據a=v•ω,所以a2>a3.故B正確;
D、根據公式:f洛=qvB,v1>v2 所以F1>F2.故D錯誤.
故選:AB
知識點:磁場對運動電荷的作用力
題型:多項選擇