题目内容
【题目】如图所示,绝缘圆筒内有垂直纸面向里的匀强磁场,两带异种电荷的带电微粒分别从小孔P以等大速率射向圆心0,微粒与筒壁的碰撞是弹性碰撞,最终两微粒都从小孔P射出磁场,正、负电荷与筒壁分别碰撞了3次和2次(不考虑微粒的重力)。则正、负微粒( )
A. 与筒壁的碰撞都是垂直碰撞
B. 在磁场中运动轨迹的半径之比是 :1
C. 在磁场中运动时间之比是2:
D. 比荷之比为:2
【答案】AC
【解析】由题意可知,分别作出正、负电荷的运动轨迹,如图
设磁场圆的半径为r,正电荷的轨迹半径为,负电荷的轨迹半径为,由图可知,正电荷偏转一次的圆心角为,负电荷偏转一次的圆心角为,根据几何关系得: , ,故,周期 ,周期,则正电荷运动的时间为,负电荷运动的时间为,故,根据,得,则有: ,因为粒子刚开始要从P点水平进入,最后又要从P点水平射出,故粒子每次碰撞都是垂直的,才能达到要求,故AC正确,BD错误,故选AC.
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