比较①②③式得:mb>ma>mc,选项B正确.
4.(带电粒子在组合场中的运动)在平面直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场,经x轴上的N点与x轴正方向成θ=60°角射入磁场,最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场,如图12所示.不计粒子重力,求:
图12
(1)M、N两点间的电势差UMN;
(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r;
(3)粒子从M点运动到P点的总时间t.
答案 (1) (2) (3)
解析 (1)设粒子过N点时的速度为v,有=cos θ
故v=2v0
粒子从M点运动到N点的过程,由动能定理,得
qUMN=mv2-mv
UMN=.
(2)过点N作v的垂线,与y轴交点为O′,如图所示,
粒子在磁场中以O′为圆心做匀速圆周运