题目内容
【题目】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60°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.1:2
B.2:1
C.1:
D.1:1
【答案】A
【解析】解: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T= ,知两个电子的周期相等.
正电子以30°入射,从y轴离开磁场时,速度方向与y轴的夹角为30°,则轨迹对应的圆心角为60°,正电子在磁场中运动时间为t1= T=
T=
T.
同理,负电子电子从x轴上射出磁场时,根据几何知识得知,速度与x轴的夹角为60°,则负电子速度的偏向角为θ2=120°,其轨迹对应的圆心角也为120°,则负电子在磁场中运动时间为t2= T=
T=
T,
所以正电子与负电子在磁场中运动时间之比为t1:t2=1:2.
故选:A.
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;粒子在磁场中运动的周期仅与粒子的比荷及磁场有关,粒子速度的偏向角等于轨迹的圆心角θ,根据t= T求运动时间.
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