题目内容
如图所示,在x>0、y>0空间存在一恒定的匀强磁场,磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里,大小为B.现把α粒子(
He的原子核)和质子(
H)在x轴上的P点以相同速度垂直于x轴射入此磁场,两粒子在磁场中运动轨迹如图中虚线所示,其中一个粒子由坐标原点垂直于x轴射出磁场,另一个粒子在y轴上的Q点垂直于y轴射出磁场.以下关于上述过程的说法正确的是( )

| 42 |
| 11 |
| A.从O点射出磁场的是α粒子,从Q点射出磁场的是质子 |
| B.α粒子与质子在磁场中作圆周运动的半径之比为1:2 |
| C.α粒子与质子在磁场中运动轨迹的长度不相等 |
| D.α粒子与质子在磁场中运动时间相等 |
A、B、根据洛伦兹力提供向心力,有qvB=m
,解得R=
;
故α粒子与质子在磁场中作圆周运动的半径之比为
=
?
=
×
=
,故A错误,B错误;
C、由几何关系,两段圆弧的半径之比为2:1,故圆弧长度之比为:Sα:SH=Rα?
:RH?π=1:1,即两段圆弧的长度相等,故C错误;
D、周期T=
=
;
由于tα=
Tα,tH=
TH,
故tα:tH=
Tα:
TH=1:1,故D正确;
故选D.
| v2 |
| R |
| mv |
| qB |
故α粒子与质子在磁场中作圆周运动的半径之比为
| rα |
| rH |
| mα |
| mH |
| qH |
| qα |
| 4 |
| 1 |
| 1 |
| 2 |
| 2 |
| 1 |
C、由几何关系,两段圆弧的半径之比为2:1,故圆弧长度之比为:Sα:SH=Rα?
| π |
| 2 |
D、周期T=
| 2πr |
| v |
| 2πm |
| qB |
由于tα=
| 1 |
| 4 |
| 1 |
| 2 |
故tα:tH=
| 90° |
| 360° |
| 180° |
| 360° |
故选D.
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