匀强磁场，一束电子以不同的速率从O点垂直于磁场、沿图中方向射入磁场后，分别从a、b、c、d四点射出磁场，比较它们在磁场中的运动时间ta、tb、tc、td，其大小关系是( )
图3
A．ta B．ta＝tb＝tc＝td D．ta＝tb>tc>td D [电子的运动轨迹如图所示，由图可知，从a、b、c、d四点飞出的电子2πm 对应的圆心角θa＝θb>θc>θd，而电子的周期T＝qB相同，其在磁场中运动的时θ 间t＝2πT，故ta＝tb>tc>td. ] 5.薄铝板将同一匀强磁场分成Ⅰ、Ⅱ两个区域，高速带电粒子可穿过铝板一次，在两个区域运动的轨迹如图4所示，半径R1＞R2.假定穿过铝板前后粒子电荷量保持不变，则该粒子( ) 图4 A．带正电 B．在Ⅰ、Ⅱ区域的运动时间相同 C．在Ⅰ、Ⅱ区域的运动加速度相同 D．从区域Ⅱ穿过铝板运动到区域Ⅰ B [设粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径为r，线速度大小为v，根据洛mv2Brq 伦兹力提供向心力有Bvq＝r，可得v＝m∝r，可见，轨道半径越大，表示粒子的线速度越大，考虑到轨道半径R1＞R2，可知粒子从Ⅰ区域穿过铝板进入Ⅱ区域，选项D错误；知道粒子的运动方向、磁场方向和磁场力的方向，结合左手定则可以判断出粒子带负电，选项A错误；根据粒子在匀强磁场中做匀速圆2πm 周运动的周期的计算公式T＝Bq可知，粒子在Ⅰ、Ⅱ区域的运动周期相同，运Bvq 动时间也相同，选项B正确；根据ma＝Bvq可得a＝m，粒子在Ⅰ、Ⅱ区域的运动速率不同，加速度也不同，选项C错误．] 6.如图5所示，在以O点为圆心、r为半径的圆形区域内，有磁感应强度为 B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，a、b、c为圆形磁场区域边界上的三点，其中∠aOb＝∠bOc＝60°.一束质量为m、电荷量为e而速率不同的电子从a点沿aO方向射入磁场区域，从b、c两点间的弧形边界穿出磁场区域的电子速率v的取值范围是( ) 图5 eBr3eBrA.3m 3eBr23eBrB.3m C [根据evB＝mR得v＝m，根据几何关系可知，从c点射出时的轨道半3 径为R1＝3r，从b点射出时的轨道半径为R2＝3r，故从b、c两点间的弧形边3eBr3eBr 界穿出磁场区域的电子，其速率取值范围是3m 7.如图6所示，空间的某一区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一个带电粒子以某一初速度由A点进入这个区域沿直线运动，从C点离开区域；如果这个区域只有电场则粒子从B点离开场区；如果这个区域只有磁场，则粒子从D点离开场区；设粒子在上述3种情况下，从A到B点，从A到C点和A到D点所用的时间分别是t1、t2和t3，比较t1、t2和t3的大小，则有(粒子重力忽略不计)( ) 图6 A．t1＝t2＝t3 C．t1＝t2 B．t2 C [只有电场时，粒子做类平抛运动，水平方向为匀速直线运动，故t1＝t2；只有磁场时做匀速圆周运动，速度大小不变，但沿AC方向的分速度越来越小，故t3>t2，综上所述可知，选项C对．] 8．质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具．图7为质谱仪的原理示意图，现利用这种质谱仪对氢元素进行测量．氢元素的各种同位素从容器A下方的小孔S由静止飘入电势差为U的加速电场，经加速后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中．氢的三种同位素最后打在照相底片D上，形成a、b、c三条“质谱线”．关于三种同位素进入磁场时速度大小的排列顺序和a、b、c三条“质谱线”的排列顺序，下列判断正确的是( )