Question

16．如圖所示，在區(qū)域Ⅰ和區(qū)域Ⅱ內(nèi)分別存在與紙面垂直的勻強磁場，MN為兩區(qū)域的分界線，一帶電粒子沿著弧線apd由區(qū)域Ⅰ運動到區(qū)域Ⅱ．已知ap段的弧長大于pb段的弧長，帶電粒子僅受到磁場力的作用．下列說法正確的是（　�。�

• A． 區(qū)域Ⅰ和區(qū)域Ⅱ的磁感應(yīng)強度方向相反
• B． 粒子在區(qū)域Ⅱ中的速率小于在區(qū)域Ⅰ中的速率
• C． 區(qū)域Ⅰ的磁感應(yīng)強速小于Ⅱ的磁感應(yīng)強度
• D． 粒子在ap段的運動時間大于在pb段的運動時間

Answer 1

分析 帶電粒子在磁場中由洛倫茲力提供向心力，使粒子做勻速圓周運動．由左手定則知兩磁場的方向關(guān)系，由洛倫茲力不做功，知兩磁場中粒子的速率相等，由t=$\frac{s}{v}$知運動時間之比．

解答 解：A、根據(jù)曲線運動的條件，可知洛倫茲力的方向與運動方向的關(guān)系，再由左手定則可知，兩個磁場的磁感應(yīng)強度方向相反，故A正確；
B、粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力對粒子不做功，粒子速率不變，故B錯誤；
C、洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律可知：qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，解得：B=$\frac{mv}{qr}$，由圖示可知，粒子在區(qū)域Ⅰ的軌道半徑大于在區(qū)域Ⅱ的軌道半徑，則區(qū)域Ⅰ的磁感應(yīng)強速小于Ⅱ的磁感應(yīng)強度，故C正確；
D、粒子做圓周運動的速率v不變，粒子在磁場中的運動時間：t=$\frac{s}{v}$，由題意可知，ap段的弧長大于pb段的弧長，則粒子在ap段的運動時間大于在pb段的運動時間，故D正確；
故選：ACD．

點評 本題考查了粒子在磁場中的運動，分析清楚粒子運動過程，應(yīng)用洛倫茲力公式與牛頓第二定律、左手定則、線速度定義式即可解題；要注意洛倫茲力對粒子不做功．