问题 多选题

两个带电粒子M和N,经小孔S垂直进入同一匀强磁场,运行的平面轨迹如图中虚线所示,下列表述正确的是(  )

A.M带负电,N带正电

B.M的速率一定大于N的速率

C.M的质量一定大于N的质量

D.M的运行时间可能等于N的运行时间

答案

A、进入磁场时,M粒子所受的洛伦兹力方向向右,N的洛伦兹力方向向左,由左手定则判断出M带负电,N带正电,故A正确;

B、粒子在磁场中运动,洛伦兹力提供向心力,则有 qvB=m

v2
r
,轨迹半径为:r=
mv
qB

由图看出,M的轨迹半径较大,若两个粒子的速率相等,则知,M粒子的比荷

q
m
较小,但不能判断它们电量和质量的大小;

q
m
相等,则M的速率比较大.由于以上两项都不确定,故不能判定它们之间的大小关系.故B、C错误;

D:粒子在磁场中运动半周,即时间为周期的一半.两个粒子的周期公式为T=

2πr
v
=
2πm
qB
,由于两个粒子的比荷
q
m
关系未知,周期关系未知,故M的运行时间可能等于N的运行时间,故D正确.

故选:AD

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