1.质量和电量都相等的带电粒子M和N,以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹如图两种虚线所示,下列表述正确的是( )
A.M的运行时间大于N的运行时间
B.M的速率小于N的速率
C.洛伦兹力对M、N做正功
D.M带负电,N带正电
D [粒子在磁场中运动,洛伦兹力提供向心力,可得qvB=m再有T=,联立上式可得T=由图可知,两个粒子运动时间均为周期的一半,因两粒子质量和带电量均相等,故M的运行时间等于N的运行时间,A错误;粒子在磁场中运动,洛伦兹力提供向心力,可得qvB=m解得r=在粒子质量与带电量相同的情况下,半径越大说明速率越大,即M的速率大于N的速率,B错误;因洛伦兹力方向和速度方向相互垂直,故洛伦兹力不做功,C错误;由左手定则可判断,M带负电荷,N带正电荷,D正确。]
2.带电油滴以水平速度v0垂直进入磁场,恰做匀速直线运动,如图所示,若油滴质量为m,磁感应强度为B,则下述说法正确的是( )
A.油滴必带负电荷,电荷量为
B.油滴必带正电荷,比荷=
C.油滴必带负电荷,电荷量为
D.油滴带什么电荷都可以,只要满足q=
B [油滴水平向右匀速运动,其所受洛伦兹力方向必向上,与重力平衡,故带正电,其电荷量q=,油滴的比荷为=,B项正确。]
3.(2019·大庆模拟)如图所示,MN为两个匀强磁场的分界面,两磁场的磁感应强度大小的关系为B1=2B2,一带电荷量为+q、质量为m的粒子从O点垂直MN进入B1磁场,则经过多长时间它将向下再一次通过O点( )
A. B. C. D.
B [粒子在磁场中的运动轨迹如图所示,由周期公式T=知,粒子从O点进入磁场到再一次通过O点的时间t=+=,所以选项B正确。]