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问题详情:
如图所示,在x轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,x轴下方存在垂直纸面向外的磁感应强度为的匀强磁场.一带负电的粒子从原点O沿与x轴成30°角斜向上方*入磁场,且在上方运动半径为R.则( )
A.粒子在运动过程中的动能保持不变
B.粒子在x轴上方和下方运动的半径之比为2:1
C.粒子完成一次周期*运动的时间为
D.粒子第二次*入x轴上方的磁场时,沿x轴前进3R
【回答】
解:A、粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力对其不做功,粒子的动能不变,故A正确;
B、粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:qvB=m,解得:r=,粒子的轨道半径之比: ==,故B错误;
C、粒子在x轴上方做圆周运动的周期:T1=,在x轴下方飞周期:T2==,负电荷在第一象限轨迹所对应的圆心角为60°,在第一象限轨迹所对应的圆心角也为60°,T′=t1+t2=T1+T2=,故C正确;
D、根据几何知识得:粒子第二次*入x轴上方磁场时,沿x轴前进距离为x=R+2R=3R.故D正确.
故选:ACD.
知识点:质谱仪与回旋加速器
题型:多项选择
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