题目内容
【题目】如图所示,在长方形abcd区域内,存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,O点为ad边的中点,ab = 2ad。由氕核和氘核(重力不计)组成的一细束粒子流沿与ab平行的方向以相同的速度从O点射入磁场中,下列说法正确的是
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A. 氕核和氘核在磁场中运动的轨道半径之比为2∶1
B. 氕核和氘核在磁场中运动的周期之比为1∶2
C. 若氘核从Od边射出磁场,则氕核和氘核在磁场中运动的时间之比为1∶1
D. 若氕核从d点射出磁场,则氕核和氘核在磁场中运动的时间之比为1∶1
【答案】BD
【解析】设ab = 2ad=4L,氕核和氘核的电荷量均为q,质量分别为m、2m,根据牛顿第二定律可得:
,解得:
,所以氕核和氘核在磁场中运动的轨道半径之比为1∶2,故A错误;根据牛顿第二定律可得:
,解得:
,又根据:
,联立可得:
,即氕核在磁场中运动的周期为:
,氘核在磁场中运动的周期为:
,所以氕核和氘核在磁场中运动的周期之比为1∶2,故B正确;若氘核从Od边射出磁场,则其在磁场中运动的时间:
,氕核在磁场中运动的时间
,得t1∶t2 =1∶2,故C错误;若氕核从d点射出磁场,则其在磁场中运动的时间
,氘核在磁场中运动的时间
,可得t1∶t2 =1∶1,故D正确。所以BD正确,AC错误。
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