第一小问不用考虑闭合回路的问题。
两种粒子能在Q场做匀速圆周运动的条件是电量为Q的正电荷给从电子枪发射出的负电粒子的力等于向心力,即F=kQq/r^2=mv^2/r,此处v为负电粒子经过加速后从O点射出的速度。
要求电子枪发出这个速度的粒子,则其中的能量转化为qU=(mv^2)/2。
两个公式联合之后得到U=kQ/2r,可以发现此时U的大小与所发射粒子的电量大小以及质量没有关系。
第二小问中由于没有图,只能做如下解答
当粒子能做匀速圆周运动时,其电子发射枪的加速电压一定满足上一小题的条件,即为一固定值,该值也是回路中电阻RO的端电压。由于电子加速枪相当于一个电容,所以闭合回路中计算RO的端电压时可以不考虑电子加速枪对电路的影响,就当没有它连接在电路上。你可以根据滑动变阻器左右移动是增加或者减小而判断RO端电压的变化,同时也是电子加速枪中U的变化。
当R0电压变大时,U也变大,导致O点射出的粒子的速度变大,运动轨迹应该是个半径逐渐增大的螺线,反之是个半径逐渐减小的螺线。
带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,
由牛顿第二定律得:qvB=m
v2
r ,
解得:T=
2πr
v =
2πm
qB ,
q
m =
v
Br ,
q
m =
2π
BT ,
由此可知,求比荷需要知道粒子的线速度、磁感应强度、轨道半径,或磁感应强度、周期,
故ACD错误,B正确;
故选:B.