1.(2019·吉林实验中学高二期末)一束带电粒子以同一速度v0并从同一位置进入匀强磁场,在磁场中它们的轨迹如图所示.若粒子q1的轨迹半径为r1,粒子q2的轨迹半径为r2,且r2=2r1,q1,q2分别是它们的电荷量.则下列分析正确的是( C )
A.q1带负电、q2带正电,比荷之比为∶=1∶1
B.q1带正电、q2带负电,比荷之比为∶=1∶1
C.q1带正电、q2带负电,比荷之比为∶=2∶1
D.q1带负电、q2带正电,比荷之比为∶=1∶2
解析:q1向左偏,q2向右偏,根据左手定则知,q1带正电,q2带负电.根据半径公式r=,知比荷为=,v与B不变,所以比荷之比与半径成反比,所以∶=2∶1,故C正确,A,B,D错误.
2.(2019·贵州贵阳月考)如图所示,边长为L的正方形有界匀强磁场 ABCD,带电粒子从A点沿AB方向射入磁场,恰好从C点飞出磁场;若带电粒子以相同的速度从AD的中点P垂直AD射入磁场,从DC边的M点飞出磁场(M点未画出).设粒子从A点运动到C点所用时间为t1,由P点运动到M点所用时间为t2(带电粒子重力不计),则t1∶t2为( C )
A.2∶1 B.2∶3 C.3∶2 D.∶
解析:粒子两次运动轨迹如图所示,由从A点入射粒子的运动情况可知,粒子轨道半径r=L,由几何关系知,粒子由A点进入C点飞出时轨迹所对圆心角θ1=90°,粒子由P点进入M点飞出时轨迹所对圆心角θ2=60°,则===,故选项C正确.
3.(2019·广西桂林检测)(多选)一质量为m,电荷量为q的负电荷在磁感应强度为B的匀强磁场中绕固定的正电荷沿固定的光滑轨道做匀速圆周运动,若磁场方向垂直于它的运动平面,且作用在负电荷的静电力恰好是洛伦兹力的三倍,则负电荷做圆周运动的角速度可能是( AC )
A. B. C. D.
解析:由于“磁场方向垂直于它的运动平面”,磁场方向有两种可能,由左手定则可知,洛伦兹力和静电力方向处在同一直线,方向可能相同,也可能相反,当洛伦兹力与静电力方向相同时,根据牛顿第二定律可知4Bqv=m,得v=,此种情况下角速度为ω==,当洛伦兹力与静电力方向相反时,有2Bqv=m,得v=,此种情况下角速度为ω==,选项A,C正确.
