题目内容
如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上，有两个质量和电量均相同的正、负离子（不计重力），从点O以相同的速度先后射入磁场中，入射方向与边界成θ角，则正、负离子在磁场中（ ）| A、重新回到边界时速度的大小相同和方向不同 | B、运动时间相同 | C、重新回到边界的位置与O点距离相等 | D、运动轨迹的半径不相同 |
分析：由题正负离子的质量与电量相同，进入同一磁场做匀速圆周运动的周期相同，根据偏向角的大小分析运动时间的长短．由牛顿第二定律研究轨道半径．根据圆的对称性，分析离子重新回到边界时速度方向关系和与O点距离．
解答：
解：A、正负离子在磁场中均做匀速圆周运动，速度沿轨迹的切线方向，根据圆的对称性可知，重新回到边界时速度大小与方向相同．故A错误；
B、根据左手定则分析可知，正离子逆时针偏转，负离子顺时针偏转，重新回到边界时正离子的速度偏向角为2π-2θ，轨迹的圆心角也为2π-2θ，运动时间t=
T．同理，负离子运动时间t=
T，显然时间不等．故B错误；
C、根据几何知识得知重新回到边界的位置与O点距离S=2rsinθ，r、θ相同，则S相同．故C正确；
D、根据牛顿第二定律得 qvB=m
得：r=
，由题q、v、B大小均相同，则r相同．故D错误；
故选：C
解：A、正负离子在磁场中均做匀速圆周运动，速度沿轨迹的切线方向，根据圆的对称性可知，重新回到边界时速度大小与方向相同．故A错误；B、根据左手定则分析可知，正离子逆时针偏转，负离子顺时针偏转，重新回到边界时正离子的速度偏向角为2π-2θ，轨迹的圆心角也为2π-2θ，运动时间t=
| 2π-2θ |
| 2π |
| 2θ |
| 2π |
C、根据几何知识得知重新回到边界的位置与O点距离S=2rsinθ，r、θ相同，则S相同．故C正确；
D、根据牛顿第二定律得 qvB=m
| v2 |
| r |
| mv |
| qB |
故选：C
点评：根据题意画出草图，可根据几何关系求出回到边界时离O点的距离；利用对称关系判断回到边界时速度的方向；带电粒子在磁场中做匀速圆周运动问题求运动时间，可用关系式有t=
T=
=
，θ是轨迹的圆心角，S弧长，ω是角速度，v是线速度．而且轨迹的圆心角等于速度的偏转角．
| θ |
| 2π |
| s |
| v |
| θ |
| ω |
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