题目内容
如图所示,x轴上方有垂直纸面向里的匀强磁场.有两个质量相同、电荷量也相同的带正、负电的离子(不计重力),以相同速度从O点射入磁场中,射入方向与x轴均夹θ角.则正、负离子在磁场中( )
A、运动时间相同 | B、运动轨道半径相同 | C、重新回到x轴时速度大小相同,方向不同 | D、重新回到x轴时距O点的距离不同 |
分析:粒子在磁场中做圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由此可得粒子运动的半径公式得出粒子做圆周运动的半径关系;粒子进入直线边界的磁场,进入时与边界的夹角与出来时与边界的夹角相同,大小不变.
解答:解:A 因两个离子质量相同,电荷量也相等(电量绝对值),它们垂直进入同一匀强磁场中做匀速圆周运动的半径必相等、周期(指完成一个圆周)必相等.当θ不等于90度时,两个离子在磁场中的轨迹一个是小半圆弧,另一个是大半圆弧,所以在磁场中的运动时间就不相等.故A选项错误.
B 由R=
知半径相同,故选项B正确.
C 因离子进入磁场时射入方向与x轴夹角为θ,那么射出磁场时速度方向必与x轴夹角为θ,选项C错误.
D 由于两个离子的轨迹若合拢,肯定能组合为一个完整的圆周,则距离相同.所以选项D错误.
故选:B
B 由R=
mv |
qB |
C 因离子进入磁场时射入方向与x轴夹角为θ,那么射出磁场时速度方向必与x轴夹角为θ,选项C错误.
D 由于两个离子的轨迹若合拢,肯定能组合为一个完整的圆周,则距离相同.所以选项D错误.
故选:B
点评:粒子进入直线边界磁场,粒子进入直线边界的磁场,进入时与边界的夹角与出来时与边界的夹角相同,这是解题的关键点.
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