Question

【题目】如图所示，圆形区域内以直线AB为分界线，上半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B．下半圆内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小未知，圆的半径为R．在磁场左侧有一粒子水平加速器，质量为m，电量大小为q的粒子在极板M右侧附近，由静止释放，在电场力的作用下加速，以一定的速度沿直线CD射入磁场，直线CD与直径AB距离为0.6R．粒子在AB上方磁场中偏转后，恰能垂直直径AB进入下面的磁场，之后在AB下方磁场中偏转后恰好从O点进入AB上方的磁场．则（带电粒子的重力不计）（　　）

A. 带电粒子带负电

B. 加速电场的电压为

C. 粒子进入AB下方磁场时的运动半径为0.1R

D. AB下方磁场的磁感应强度为上方磁场的6倍

Answer 1

【答案】ACD

【解析】

由于粒子在AB上方的磁场中向下偏转，由左手定则可以判断粒子带负电；

由几何关系求出粒子在上下磁场中做匀速圆周运动的半径，从而可以求出从C点入射的速度，从而求出加速电压；由半径关系就能知道上下方磁场的磁感应强度的关系

A．从C点入射的粒子向下做匀速圆周运动，即受到洛仑兹力向下，由左手定则知道粒子带负电，所以选项A正确．

B．由题意知，粒子在AB上方磁场中做匀速圆周运动的半径r1=0.6R，在电场中加速有：

在AB上方磁场中：

联立得：

所以选项B错误．

C．粒子在AB下方磁场中做匀速圆周运动，由几何关系：

解得r2=0.1R，所以选项C正确．

D．由洛仑兹力提供向心力得到半径：

由于r1=6r2，所以B2=6B1，所以选项D正确．