专练11 带电粒子在磁场中的运动
题型21 带电粒子在磁场中的圆周运动
1.(多选) 如图1,MN、PQ是圆O的两条相互垂直的直径,圆内有垂直纸面向里的匀强磁场,荷质比相等的正、负离子分别从M、N以等大速率射向O.若正离子从P出射,则( )
图1
A.负离子会从Q出射
B.负离子也从P出射
C.两离子在磁场中的运动时间相等
D.两离子在磁场中运动路程不相等
答案 BC
解析 根据左手定则判断知,负离子进入磁场后所受的洛伦兹力向上,会顺时针旋转.由半径公式r=知,正、负离子的荷质比相等,速率v相等,则轨迹半径相等,所以负离子也从P出射,故A错误,B正确;由T=知,荷质比相等,则它们的周期相等,两个离子轨迹对应的圆心角都是90°,在磁场中运动时间都是,故C正确;两个离子在磁场中运动轨迹的长度都是,则它们运动的路程相等,故D错误.
2.如图2所示,圆形区域内有一垂直纸面的匀强磁场,磁感应强度的大小为B1,P为磁场边界上的一点.相同的带正电荷粒子,以相同的速率从P点射入磁场区域,速度方向沿位于纸面内的各个方向.这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段弧上,这段圆弧的弧长是圆周长的.若将磁感应强度的大小变为B2,结果相应的弧长变为圆周长的,不计粒子的重力和粒子间的相互影响,则等于( )