题目内容
【题目】(多选)如图所示,在竖直线EOF右侧足够大的区域内存在着磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场。质量相同、电荷量分别为+q和-q的带电粒子,从O点以相同的速度,先后射入磁场,已知v的方向与OF成θ=30°,两带电粒子在磁场中仅受洛伦兹力作用,则( )
A. 两带电粒子回到EOF竖直线时与O点的距离相等
B. 两带电粒子回到EOF竖直线时的速度相同
C. 两带电粒子在磁场中的运动时间相等
D. 从射入到射出磁场的过程中,两粒子所受洛仑兹力的冲量相同
【答案】ABD
【解析】A、这两个正、负粒子以与OF成θ=30°角射入有界磁场后,由左手定则可判断,正粒子沿逆时针方向旋转,负粒子沿顺时针方向旋转,如图所示。因粒子电量和质量都相同,所以正、负粒子的轨迹半径和周期都相同;经几何分析可知,负粒子转过的角度为2θ,正粒子转过的角度为2π2θ,从而可判断两端圆弧所对应的弦相等,可判断两带电粒子回到EOF竖直线时与O点的距离相等,选项A正确;B、正、负粒子再次回到EOF竖直线时,速度方向正粒子改变了2π2θ,负粒子改变了2θ,再加之洛伦兹力只是改变速度的方向,不改变速度的大小,故可知两带电粒子回到EOF竖直线时的速度大小和方向均相同,选项B正确;C、因正、负粒子的偏转角度不同,所以在磁场中的运动时间不同,选项C错误;D、根据,初末速度均相同,则两粒子所受洛伦兹力的冲量相同,选项D正确。故选ABD。
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