由于科學研究的需要，常常將質(zhì)子（
11
H）和α粒子（
42
He）等帶電粒子貯存在圓環(huán)狀空腔中，圓環(huán)狀空腔置于一個與圓環(huán)平面垂直的勻強磁場中，磁感應強度為B．如果質(zhì)子和α粒子在空腔中做圓周運動的軌跡相同（如圖中虛線所示），磁場也相同，比較質(zhì)子和α粒子在圓環(huán)狀空腔中運動的動能EkH和Ekα及周期TH和Tα的大小，有（　�。�
A．EkH≠Ekα，TH≠TαB．EkH=Ekα，TH=Tα
C．EkH≠Ekα，TH=TαD．EkH=Ekα，TH≠Tα

粒子在空腔中做勻速圓周運動，有：R=
mv
Bq
，Ek=
1
2
mv2，
得：R=
2mEk
Bq
，
因RH=Rα，mα=4mH，qα=2qH，
得：EkH=Ekα，
由T=
2πm
Bq
得：TH=
1
2
Tα．故D正確．
故選：D
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖，一個質(zhì)量為m，電荷量為q的帶電粒子從A孔以初速度v0垂直于AO進入磁感應強度為B的勻強磁場中，并恰好從C孔垂直于OC射入勻強電場中，電場方向跟OC平行
（OC⊥AD），最后打在D點，且OD=2 OC．不計重力，求：
（1）粒子自A運動到D點所需時間；
（2）粒子抵達D點時的動能．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，xOy平面內(nèi)半徑為R的圓O'與y軸相切于原點O．在該圓形區(qū)域內(nèi)，有與y軸平行的勻強電場和垂直于圓面的勻強磁場．一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子（不計重力）從O點沿x軸正方向以某一速度射入，帶電粒子恰好做勻速直線運動，經(jīng)T0時間從P點射出．
（1）若僅撤去磁場，帶電粒子仍從O點以相同的速度射入，經(jīng)
T0
2
時間恰從圓形區(qū)域的邊界射出．求電場強度的大小和粒子離開電場時速度的大小；
（2）若僅撤去電場，帶電粒子仍從O點射入，且速度為原來的2倍，求粒子在磁場中運動的時間．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

在直角坐標系xOy中，第一象限內(nèi)存在沿y軸負方向的有界電場，其中的兩條邊界分別與Ox、Oy重合，電場強度大小為E．在第二象限內(nèi)有垂直紙面向外的有界磁場（圖中未畫出），磁場邊界為矩形，其中的一個邊界與y軸重合，磁感應強度的大小為B．一質(zhì)量為m，電量為q的正離子，從電場中P點以某初速度沿-x方向開始運動，經(jīng)過坐標（0，L）的Q點時，速度大小為υQ=
BqL
3m
，方向與-y方向成30°，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后能夠返回電場，離子重力不計．求：
（1）正離子在P點的初速度；
（2）矩形磁場的最小寬度；
（3）離子在返回電場前運動的最長時間．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

[選做題]如圖所示，質(zhì)量為為m、電量為q的帶電粒子，經(jīng)電壓為U加速，又經(jīng)磁感應強度為B的勻強磁場后落到圖中D點，求：
（1）帶電粒子在A點垂直射入磁場區(qū)域時的速率v；
（2）A、D兩點間的距離l．（g=10m/s2）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，虛線MN左側(cè)的整個空間存在一方向豎直向下的勻強電場E1，虛線右側(cè)的整個空間存在方向豎直向上的勻強電場E2和方向垂直紙面向內(nèi)的勻強磁場B．一絕緣帶電小球從距MN左側(cè)的A點以一定的初速度向右運動，進入虛線右側(cè)后在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動，向左穿過MN后恰好落回A點．已知A點到MN的距離為L；小球的質(zhì)量為m、帶電量為q，小球的初速度為v0，小球與水平面的動摩擦因數(shù)μ=v02/4gL；E1=mg/2q．
（1）求右側(cè)電場E2的場強大�。�
（2）求磁場B的磁感應強度大�。�

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，半圓有界勻強磁場的圓心O1在x軸上，OO1距離等于半圓磁場的半徑，磁感應強度大小為B1．虛線MN平行x軸且與半圓相切于P點．在MN上方是正交的勻強電場和勻強磁場，電場場強大小為E，方向沿x軸負向，磁場磁感應強度大小為B2．B1、B2方向均垂直紙面，方向如圖所示．有一群相同的正粒子，以相同的速率沿不同方向從原點O射入第I象限，其中沿x軸正方向進入磁場的粒子經(jīng)過P點射入MN后，恰好在正交的電磁場中做直線運動，粒子質(zhì)量為m，電荷量為q（粒子重力不計）．求：
（1）粒子初速度大小和有界半圓磁場的半徑．
（2）若撤去磁場B2，則經(jīng)過P點射入電場的粒子從y軸出電場時的坐標．
（3）若撤去磁場B2，設粒子進入磁場的初速度與x軸的夾角為θ，試寫出粒子打到y(tǒng)軸上的坐標與θ的關(guān)系式．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在以坐標原點O為圓心，半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)，有相互垂直的勻強電場和勻強磁場，磁感應強度為B，磁場方向垂直于xOy平面向里．一帶正電的粒子（不計重力）從O點沿y軸正方向以某一速度射人，帶電粒子恰好做勻速直線運動，經(jīng)t0時間從P點射出．
（1）電場強度的大小和方向．
（2）若僅撤去磁場，帶電粒子仍從O點以相同的速度射人，經(jīng)
t0
2
時間恰從半圓形區(qū)域的邊界射出，求粒子運動加速度大小
（3）若僅撤去電場，帶電粒子仍從O點射入但速度為原來的4倍，求粒子在磁場中運動的時間．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，abcd為一正方形邊界的勻強磁場區(qū)域，磁場邊界邊長為L，三個粒子以相同的速度從a點沿ac方向射入，粒子1從b點射出，粒子2從c點射出，粒子3從cd邊垂直于磁場邊界射出，不考慮粒子的重力和離子間的相互作用．根據(jù)以上信息，可以確定（　�。�
A．粒子1帶負電，粒子2不帶電，粒子3帶正電
B．粒子1和粒子3的比荷之比為2：1
C．粒子1和粒子2在磁場中運動時間之比為4：1
D．粒子3的射出位置與d點相距
L
2

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