问题 多选题

如图所示,为一圆形区域的匀强磁场,在O点处有一放射源,沿半径方向射出速率为v的不同带电粒子,其中带电粒子1从A点飞出磁场,带电粒子2从B点飞出磁场,不考虑带电粒子的重力.则(  )

A.带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷比值为3:1

B.带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷比值为

3
:1

C.带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间比值为2:1

D.带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间比值为1:2

答案

粒子在磁场中做圆周运动,由数学知识可知,粒子做圆周运动转过的圆心角分别是:φA=60°,φB=120°,

设粒子的运动轨道半径为rA,rB,rA=Rtan30°=

3
3
R,rB=Rtan60°=
3
R,

A、洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:qvB=m

v2
r
q
m
=
v
Br
,则粒子1与粒子2的比荷值为
v
BrA
v
BrB
=
rB
rA
=
3
R
3
3
R
=
3
1
,故A正确,B错误;

C、带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间比值为

t1
t2
=
φA
φB
=
60°
120°
=
1
2
,故C错误,D正确;

故选AD.

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