Question

【題目】如圖所示，圓形區域內以直線AB為分界線，上半圓內有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為B．下半圓內有垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應強度大小未知，圓的半徑為R．在磁場左側有一粒子水平加速器，質量為m，電量大小為q的粒子在極板M右側附近，由靜止釋放，在電場力的作用下加速，以一定的速度沿直線CD射入磁場，直線CD與直徑AB距離為0.6R．粒子在AB上方磁場中偏轉后，恰能垂直直徑AB進入下面的磁場，之后在AB下方磁場中偏轉后恰好從O點進入AB上方的磁場．則（帶電粒子的重力不計）（　　）

A. 帶電粒子帶負電

B. 加速電場的電壓為

C. 粒子進入AB下方磁場時的運動半徑為0.1R

D. AB下方磁場的磁感應強度為上方磁場的6倍

Answer 1

【答案】ACD

【解析】

由于粒子在AB上方的磁場中向下偏轉，由左手定則可以判斷粒子帶負電；

由幾何關系求出粒子在上下磁場中做勻速圓周運動的半徑，從而可以求出從C點入射的速度，從而求出加速電壓；由半徑關系就能知道上下方磁場的磁感應強度的關系

A．從C點入射的粒子向下做勻速圓周運動，即受到洛侖茲力向下，由左手定則知道粒子帶負電，所以選項A正確．

B．由題意知，粒子在AB上方磁場中做勻速圓周運動的半徑r1=0.6R，在電場中加速有：

在AB上方磁場中：

聯立得：

所以選項B錯誤．

C．粒子在AB下方磁場中做勻速圓周運動，由幾何關系：

解得r2=0.1R，所以選項C正確．

D．由洛侖茲力提供向心力得到半徑：

由于r1=6r2，所以B2=6B1，所以選項D正確．