已知质子与氦核的质量之比为1：4，电荷量之比为1：2．当质子和氦核在同一匀强磁场中做半径相同的圆周运动时．设此时质子的动能为E1，氦核的动能为E2，则E1：E2

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已知质子与氦核的质量之比为1：4，电荷量之比为1：2．当质子和氦核在同一匀强磁场中做半径相同的圆周运动时．设此时质子的动能为E₁，氦核的动能为E₂，则E₁：E₂等于（　　）

A．4：1

B．2：1

C．1：1

D．1：2

答案

质子和α粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径公式为r=

，得v=

qBr

动能为E_k=

mv2=

q2B2r2

；
由题，半径r相同，则得到：E_k1：E_k2=

qp2

2mp

：

qα2

2mα

而q_p：q_α=1：2，m_p：m_α=4：1，解得，E_k1：E_k2=1：1
故选：C

举一反三

一个初速度为零的质子，经过电压为U的电场加速后，垂直进入磁感应强度B的匀强磁场，已知质子质量m，电量q，试求：
（1）质子进入磁场中的速度？
（2）质子在磁场中运动的轨道半径及周期？

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如图，某一初速度为v₀的带电粒子进入一垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的有界匀强磁场，粒子垂直进入磁场时的速度与水平方向成θ=45°角，接着垂直进入一水平宽度为L、方向竖直向上的匀强电场（E大小未知），粒子穿出电场时速度大小变为原来的

倍．已知带电粒子的质量为m、电荷量为q，重力不计．
（1）分析判断粒子的电性；
（2）求磁场的水平宽度d；
（3）求该匀强电场的电场强度E的大小．

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质量和电荷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中两个虚线所示，下列表述正确的是（　　）

A．M带正电，N带负电

B．M的速率大于N的速率

C．洛伦磁力对M、N做正功

D．M的运行时间大于N的运行时间

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一个重力不计的带电粒子，以大小为v的速度从坐标（0，L）的a点，平行于x轴射入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，并从x轴上b点射出磁场，射出速度方向与x轴正方向夹角为60°，如图．求：
（1）带电粒子在磁场中运动的轨道半径；
（2）带电粒子的比荷

及粒子从a点运动到b点的时间；
（3）其他条件不变，要使该粒子恰从O点射出磁场，求粒子入射速度大小．

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如图所示，在直角坐标系xoy的第一、四象限区域内存在两个有界的匀强磁场：垂直纸面向外的匀强磁场I、垂直纸面向里的匀强磁场II，O、M、P、Q为磁场边界和x轴的交点OM=MP=L．在第三象限存在沿y轴正向的匀强电场．一质量为m、带电荷量为+q的粒子从电场中坐标为（-2L，-L）的点以速度υ₀沿+x方向射出，恰好经过原点O处射入区域I又从M点射出区域I（粒子的重力忽略不计）．
（1）求第三象限匀强电场场强E的大小；
（2）求区域I内匀强磁场磁感应强度B的大小；
（3）如带电粒子能再次回到原点O，问区域II内磁场的宽度至少为多少？粒子两次经过原点O的时间间隔为多少？

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