1.(2021年河源名校检测)一个粒子源沿垂直于匀强磁场的方向射出一束粒子,匀强磁场的方向垂直纸面向外,其中a、b、c、d四个粒子的运动轨迹如图所示.粒子的重力不计.则下列说法正确的是( )
A.a粒子带正电 B.b粒子带负电
C.c粒子带负电 D.d粒子带负电
【答案】B
【解析】匀强磁场的方向垂直于纸面向外,a、b粒子向上偏转,根据左手定则可知a、b粒子带负电,故A错误,B正确;c粒子不偏转,故c粒子不带电,故C错误;根据左手定则可知d粒子带正电,故D错误.
2.(2021年芜湖质检)如图,边长ab=1.5L、bc=L的矩形区域内存在垂直于区域平面向里的匀强磁场.在ad边中点O处有一粒子源,可在区域平面内沿各方向发射速度大小相等的同种带电粒子.已知沿Od方向射入的粒子在磁场中运动的轨道半径为L,且经时间t0从边界cd离开磁场.不计粒子的重力和粒子间的相互作用,下列说法正确的是( )
A.粒子带负电
B.粒子可能从c点射出
C.粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为4t0
D.粒子在磁场中运动的最长时间为2t0
【答案】D
【解析】粒子运动轨迹如图甲所示,根据左手定则可知粒子带正电,故A错误;如图甲O″圆弧,当粒子轨迹与dc相切时,设切点与d点距离为x,由几何关系得x2+2=L2,解得x=L<1.5L,则粒子不会达到c点,故B错误;由图甲在O′的圆弧设粒子轨迹对应的圆心角为θ,sin θ=,解得θ=60°,根据题意得T=t0,T=6t0,故C错误;由几何关系可以得到,粒子轨迹与bc边相切且从b点处射出时,粒子在磁场中运动的时间最长.如图乙所示,Ob==L.设此时运动的角度为α,由几何关系得sin=,解得α=120°.则运动时间T=T=2t0,故D正确.