B.粒子从a到b,带负电
C.粒子从b到a,带正电
D.粒子从b到a,带负电
解析:选D.垂直于磁场方向射入匀强磁场的带电粒子受洛伦兹力作用,使粒子做匀速圆周运动,半径R=.由于带电粒子使沿途的空气电离,粒子的能量减小,又据Ek=mv2知,v在减小,故R减小,可判定粒子从b向a运动;另据左手定则,可判定粒子带负电.
4.质子和一价钠离子分别垂直进入同一匀强磁场中做匀速圆周运动,如果他们做圆周运动的半径恰好相等,这说明它们在进入磁场时( )
A.速率相等 B.质量和速率的乘积相等
C.动能相等 D.质量相等
解析:选B.由r=可知,由于质子和一价钠离子带电荷量相等,则只要质量和速率的乘积相等,其半径就相等.
5.如图3-4-8所示,正、负电子垂直磁场方向沿与边界成θ=30°角的方向射入匀强磁场中,求正、负电子在磁场中的运动时间之比.
图3-4-8
解析:首先画出正、负电子在磁场中的运动轨迹如图所示,上边轨迹为正电子的,下边轨迹为负电子的,由几何知识知:正电子圆弧轨迹所对圆心角φ1=2θ=60°=,而负电子的圆周轨迹所对圆心角φ2=360°-2θ=300°=π,由t=T,故t1=T,t2=T,t1∶t2=φ1∶φ2=1∶5.