问题
选择题
如图在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B/2的匀强磁场.一带负电的粒子从原点O以与x轴成角斜向上射人磁场(此为第一次),且在上方运动半径为R(不计重力)。则( )
A.粒子经偏转一定能回到原点0
B.粒子在轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为2:1
C.粒子完成一次周期性运动的时间为
D.粒子第二次射入轴上方磁场时,沿
轴前进3R
答案
答案:D
题目分析:根据左手定则可知,负电荷在第一、四象限所受洛伦兹力的方向不同,粒子在第一象限沿顺时针方向,而在第四象限沿逆时针方向,故不可能回到原点,所以A错误;根据,可知粒子圆周运动半径与B成反比,则粒子在一、四象限中的运动半径之比为1:2,所以B错误;负电荷在第一象限运动轨迹的圆心角为600,粒子在磁场中的周期为
,在第四象限中的运动轨迹圆心角也是600,其周期为
,故粒子完成一次周期性运动的时间
,所以C错误;根据几何关系得到,粒子第二次放入第一象限时沿横轴前进距离为
,故D正确。