题目内容
【题目】如图所示,有一圆形匀强磁场区域,方向垂直纸面向外,b、c为直径上的两个点,ab弧为圆周的三分之一。甲、乙两粒子电荷量分别为+q、-q,以相同的速度先后从a点沿半径方向进入磁场,甲粒子从c点离开磁场,乙粒子从b点离开磁场,则甲、乙两粒子
A. 质量之比m甲∶m乙=3∶1
B. 动能之比Ek甲∶Ek乙=1∶3
C. 运动轨道半径之比r甲∶r乙=3∶1
D. 通过磁场的时间之比t甲∶t乙=2∶3
【答案】BD
【解析】
AC. 由图可知,甲转过的中心角为120°,乙转过的中心角为60°,设圆形磁场的半径为R,那么甲、乙两粒子做圆周运动的半径为r甲=Rtan30°=R,r乙=Rtan60°=R,故甲、乙两粒子在磁场中运动的半径之比等于1:3。带电粒子在磁场中做圆周运动,洛伦兹力做向心力,即为:,解得:,那么,m甲:m乙=r甲:r乙=1:3,故A错误,C错误;
B.根据动能Ek= ,动能之比Ek甲∶Ek乙=m甲:m乙=1∶3,故B正确;
D.带电粒子在磁场中做圆周运动的周期为:T= ,故甲、乙两粒子在磁场中运动的时间之比t甲:t乙= =2×=2:3,故D正确;
故选:BD.
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