Question

如图所示，在xOy平面的第Ⅱ象限内有半径为R的圆分别与x轴，y轴相切于P，Q两点，圆内存在垂直于xOy平面向外的匀强磁场，在第I象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度为E．一带正电的粒子（不计重力）以速率v₀从P点射入磁场后恰好垂直y轴进入电场，最后从M（3R，0）点射出电场，出射方向与x轴正方向夹角α=45°，则

A．带电粒子在磁场中运动的轨道半径为1.5R

B．磁场的磁感应强度大小为

C．带电粒子的比荷为

D．带电粒子运动经过y轴时纵坐标值为R

Answer

C

【解析】

试题分析：在M处，根据平抛运动规律：vy=v0tanα

qE=ma

vy=at3

3R=v0t3

解得：y=1.5R，．故C正确，D错误；粒子运动轨迹如图，设O1为磁场的圆心，O2为粒子轨迹圆心，P′为粒子射出磁场的位置，由数学知识可以证明：P′O2PO1是一个菱形，粒子的轨道半径为：r=R．故A错误；由洛伦兹力提供向心力得：，解得，故B错误。

考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动

【名师点睛】本题主要考查了带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动的综合应用。属于难度很大的题目。粒子在电场中运动偏转时，常用能量的观点来解决问题，有时也要运用运动的合成与分解．粒子在磁场中做匀速圆周运动的圆心、半径及运动时间的确定也是本题的一个考查重点，要正确画出粒子运动的轨迹图，能熟练的运用几何知识解决物理问题．