Question

【題目】空間存在方向垂直于紙面向里的勻強磁場，圖中的正方形為其邊界．一細束由兩種粒子組成的粒子流沿垂直于磁場的方向從O點入射．這兩種粒子帶同種電荷，它們的電荷量、質量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子（不計重力）．下列說法錯誤的是(　　)

A. 入射速度不同的粒子在磁場中的運動時間不一定不同

B. 入射速度相同的粒子在磁場中的運動軌跡一定相同

C. 在磁場中運動時間相同的粒子，其運動軌跡一定相同

D. 在磁場中運動軌跡越長的粒子，其運動時間一定越大

Answer 1

【答案】AB

【解析】

帶電粒子在磁場中由洛倫茲力提供向心力做勻速圓周運動，雖然電量、質量不同，但比荷相同，所以運動圓弧對應的半徑與速率成正比．它們的周期總是相等，因此運動的時間由圓心角來決定．

A. 入射速度不同的粒子，周期相同，半徑大小不同，如果都從左邊飛出，雖然軌跡不一樣，若圓心角卻相同，則磁場中運動時間相同。故A正確，C錯誤；

B. 入射速度相同的粒子，半徑不同，則運動軌跡一定相同，故B正確；

C. 在磁場中運動時間：t=(θ為轉過圓心角)，速度越大，軌道半徑越大，但對應的圓心角不一定大（如從右側邊界射出的粒子），運動時間不一定長，故D錯誤。

故選：AB