题目内容

如图所示,在坐标系的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y轴成30°角的方向从原点射入磁场,则正负电子在磁场中运动时间之比为(  )
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;粒子在磁场中运动的周期仅与粒子的比荷及磁场有关,而运动的时间与偏转角有关.
解答: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.两个离子都以与y轴成30°角的方向从原点射入磁场,两个离子在磁场中均做匀速圆周运动,根据几何知识可知,正电子轨迹圆弧对应的圆心角为60°,而负电子轨迹圆弧对应的圆心角为120°,两个电子运动的周期相同,根据t=
θ
T,θ是轨迹对应的圆心角,则知正、负电子运动时间之比是1:2.故C正确,ABD错误.
故选:C
点评:带电粒子在磁场中运动的题目解题步骤为:定圆心、画轨迹、求半径.则可画出正、负离子运动轨迹,由几何关系可知答案.
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