Question

【題目】如圖所示，圓形區(qū)域直徑MN上方存在垂直于紙面向外的勻強磁場，下方存在垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小相同．現(xiàn)有兩個比荷大小相同的帶電粒子a、b，分別以v1、v2的速度沿圖示方向垂直磁場方向從M點入射，最終都從N點離開磁場，則（　　）

A.粒子a、b可能帶異種電荷

B.粒子a、b一定帶同種電荷

C.v1:v2可能為2:1

D.v1:v2可能為1:2

Answer 1

【答案】BCD

【解析】

AB．兩粒子都從M點入射從N點出射，則A粒子向下偏轉(zhuǎn)，b粒子向上偏轉(zhuǎn)，由左手定則可知兩粒子均帶正電，故A錯誤，B正確；

CD．設磁場半徑為R，將MN當成磁場的邊界，兩粒子均與邊界成45°入射，由運動對稱性可知出射時與邊界成45°，則一次偏轉(zhuǎn)穿過MN時速度偏轉(zhuǎn)90°；而上下磁場方向相反，則兩粒子可以圍繞MN重復穿越，運動有周期性，設A粒子重復k次穿過MN。b粒子重復n次穿過MN。由幾何關系可知

（k=1、2、3…）

（n=1、2、3…）

由洛倫茲力提供向心力

可得

而兩個粒子的比荷相同，可知

如n=1，k=2時，v1：v2=1：2，如n=2、k=1時，v1：v2=2：1，則v1：v2可能為1：2或2：1。故CD正確。

故選BCD。