Question

如图所示，在x＞0、y＞0空间存在一恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里，大小为B．现把α粒子（的原子核）和质子（）在x轴上的P点以相同速度垂直于x轴射入此磁场，两粒子在磁场中运动轨迹如图中虚线所示，其中一个粒子由坐标原点垂直于x轴射出磁场，另一个粒子在y轴上的Q点垂直于y轴射出磁场．以下关于上述过程的说法正确的是（ ）
A．从O点射出磁场的是α粒子，从Q点射出磁场的是质子
B．α粒子与质子在磁场中作圆周运动的半径之比为1：2
C．α粒子与质子在磁场中运动轨迹的长度不相等
D．α粒子与质子在磁场中运动时间相等

Answer

两种粒子均做匀速圆周运动，根据几何关系得到半径之比，然后根据洛伦兹力提供向心力列式分析判断．
【解析】
A、B、根据洛伦兹力提供向心力，有，解得；
故α粒子与质子在磁场中作圆周运动的半径之比为，故A错误，B错误；
C、由几何关系，两段圆弧的半径之比为2：1，故圆弧长度之比为：，即两段圆弧的长度相等，故C错误；
D、周期T=；
由于，，
故tα：tH==1：1，故D正确；
故选D．