题目内容
如图所示,在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场,一对正、负电子分别以相同速度沿与x轴成30°角从原点射入磁场,则正、负电子在磁场中运动时间之比为(??? )
A. 2∶1???? B.1∶2?? C.1∶ 3??? D.1∶1
【答案】
A
【解析】
试题分析:带电粒子以一定的速度垂直进入匀强磁场,在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动,粒子受到的洛伦兹力提供向心力.由左手定则知,正电子进入磁场后,在洛伦兹力作用下向上偏转,而负电子在洛伦兹力作用下向下偏转.由知两个电子的周期相等.正电子从y轴上射出磁场时,根据几何知识得知,速度与y轴的夹角为60°,则正电子速度的偏向角为,其轨迹对应的圆心角也为120°,则正电子在磁场中运动时间为.同理,知负电子以30°入射,从x轴离开磁场时,速度方向与x轴的夹角为30°,则轨迹对应的圆心角为60°,负电子在磁场中运动时间为,所以负电子与正电子在磁场中运动时间之比为,故选A.
考点:本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动问题,涉及其运动时间、轨迹以及周期等问题,意在考查考生的分析综合能力.
练习册系列答案
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如图所示,在第一象限存在垂直纸面向里大小为B的无限大的匀强磁场,一个质量为m,电量为q带正电的粒子从坐标原点O处以v进人磁场,粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场,且与x轴正方向成30.角,不计重力,则粒子在磁场中运动的时间和半径为( )
A、t=
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B、t=
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C、R=
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D、R=
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