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（42He的原子核）和质子（11H）在x轴上的P点以相同速度垂直于x轴射入此磁

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

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（
 42
He的原子核）和质子（
 11
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（　　）
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
魔方格

◎ 答案

A、B、根据洛伦兹力提供向心力，有qvB=m
v2
R
，解得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
，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?
π
2
：RH?π=1：1，即两段圆弧的长度相等，故C错误；
D、周期T=
2πr
v
=
2πm
qB
；
由于tα=
1
4
Tα，tH=
1
2
TH，
故tα：tH=
90°
360°
Tα：
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恒定 射入 知识点 大小 正确
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