题目内容

【题目】如图所示,ab是匀强磁场的边界,质子()α粒子()先后从c点射入磁场,初速度方向与ab边界夹角均为45,并都到达d点。不计空气阻力和粒子间的作用。关于两粒子在磁场中的运动,下列说法正确的是( )

A. 质子和α粒子运动轨迹相同

B. 质子和α粒子运动动能相同

C. 质子和α粒子运动速率相同

D. 质子和α粒子运动时间相同

【答案】AB

【解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动,质子和α粒子从同一点沿相同的方向射入磁场,然后从同一点离开磁场,则它们在磁场中的运动轨迹相同,故A正确;两粒子的运动轨迹相同,则它们的轨道半径r相同,粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得: ,解得: ,粒子动能: ,质子与α粒子的电量分别为e和2e,质量之比为1:4,轨道半径r、磁感应强度B都相等,则EK质子=EKα粒子,故B正确;由牛顿第二定律得: ,解得: ,质子与α粒子的电量分别为e和2e,质量之比为1:4,轨道半径r、磁感应强度B都相等,则: ,故C错误;粒子在磁场中做圆周运动的周期: ,质子与α粒子的电量分别为e和2e,质量之比为1:4,磁感应强度B都相等,则: ,两粒子的运动轨迹相同,粒子在磁场中转过的圆心角θ相同,粒子在磁场中的运动时间: ,故D错误;故选AB.

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