Question

【题目】如图所示为圆形匀强磁场，圆心为O，半径为R，磁场方向垂直纸面向里，一不计重力的粒子从边界的P点以指向圆心的水平初速度垂直磁场方向射入，从边界的Q点射出时速度方向偏转了90°；现将圆形磁场区域内的磁场换成场强为E的匀强电场，E的方向平行于OQ，该粒子以同样的初速度从P点射入电场，仍从Q点射出，已知粒子的质量为m，电荷量为q，则下列说法正确的是（　　）

A. 粒子带正电

B. E的方向由Q指向O

C. 磁感应强度

D. 匀强电场对带电粒子做的功等于粒子初动能的4倍

Answer 1

【答案】BCD

【解析】

A、根据左手定则可知粒子带负电，故A错误；

B、粒子带负电且能够从Q点射出，可知E的方向由Q指向O，故B正确；

C、粒子从边界的P点以指向圆心的水平初速度垂直磁场方向射入，从边界的Q点射出时速度方向偏转了90°，根据几何关系可知粒子轨迹半径为r=R，

根据洛伦兹力提供向心力可得，即 ；若将磁场换为电场，则R= ，解得 ，联立解得磁感应强度，故C正确；

D、粒子在匀强电场中运动时，在Q点向下的速度为vy，根据位移时间关系可得： ，水平方向vt=R，则vy=2v，所以粒子在Q点的速度，匀强电场对带电粒子做的功 ，即匀强电场对带电粒子做的功等于粒子初动能的4倍，故D正确。