问题
选择题
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（
He的原子核）和质子（ 42
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（ ） 11
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
答案
A、B、根据洛伦兹力提供向心力，有qvB=m
，解得R=v2 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
，故A错误，B错误；2 1
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?
：RH?π=1：1，即两段圆弧的长度相等，故C错误；π 2
D、周期T=
=2πr v
；2πm qB
由于tα=
Tα，tH=1 4
TH，1 2
故tα：tH=
Tα：90° 360°
TH=1：1，故D正确；180° 360°
故选D．