Question

如圖所示，在x＞0、y＞0空間存在一恒定的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于xOy平面向里，大小為B．現(xiàn)把α粒子（

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He的原子核）和質(zhì)子（

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H）在x軸上的P點(diǎn)以相同速度垂直于x軸射入此磁場(chǎng)，兩粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示，其中一個(gè)粒子由坐標(biāo)原點(diǎn)垂直于x軸射出磁場(chǎng)，另一個(gè)粒子在y軸上的Q點(diǎn)垂直于y軸射出磁場(chǎng)．以下關(guān)于上述過(guò)程的說(shuō)法正確的是（　�。�

A．從O點(diǎn)射出磁場(chǎng)的是α粒子，從Q點(diǎn)射出磁場(chǎng)的是質(zhì)子

B．α粒子與質(zhì)子在磁場(chǎng)中作圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為1：2

C．α粒子與質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度不相等

D．α粒子與質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等

Answer 1

A、B、根據(jù)洛倫茲力提供向心力，有qvB=m

v2

R

，解得R=

mv

qB

；
故α粒子與質(zhì)子在磁場(chǎng)中作圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為

rα

rH

=

mα

mH

?

qH

qα

=

4

1

×

1

2

=

2

1

，故A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤；
C、由幾何關(guān)系，兩段圓弧的半徑之比為2：1，故圓弧長(zhǎng)度之比為：Sα：SH=Rα?

π

2

：RH?π=1：1，即兩段圓弧的長(zhǎng)度相等，故C錯(cuò)誤；
D、周期T=

2πr

v

=

2πm

qB

；
由于tα=

1

4

Tα，tH=

1

2

TH，
故t_α：t_H=

90°

360°

Tα：

180°

360°

TH=1：1，故D正確；
故選D．