题目内容

8.如图所示,在OA和OC两射线间存在着匀强磁场,∠AOC为30°,正负电子(质量、电荷量大小相同,电性相反)以相同的速度均从M点以垂直于OA的方向垂直射入匀强磁场,下列说法可能正确的是(  )
A.若正电子不从OC边射出,正负电子在磁场中运动时间之比可能为3:1
B.若正电子不从OC边射出,正负电子在磁场中运动时间之比可能为6;1
C.若负电子不从OC边射出,正负电子在磁场中运动时间之比不可能为1:1
D.若负电子不从OC边射出,正负电子在磁场中运动时间之比可能为1:6

分析 根据左手定则得出正电子向右偏转,负电子向左偏转,正电子不从OC边射出,负电子一定不会从OC边射出,结合圆心角的关系得出运动的时间关系.
当负电子不从OC边射出,抓出临界情况,由几何关系求出两电子在磁场中的圆心角关系,从而得出运动时间的关系.

解答 解:A、正电子向右偏转,负电子向左偏转,若正电子不从OC边射出,负电子一定不会从OC边射出,粒子运动的圆心角相等,可知运动的时间之比为1:1,故A、B错误;
C、若负电子不从OC边射出,正电子也不从OC边射出,两粒子在磁场中运动的圆心角都为180°,可知在磁场中运动的时间之比为1:1,故C错误;
D、当负电子恰好不从OC边射出时,对应的圆心角为180°,根据两粒子在磁场中的半径相等,由几何关系知,正电子的圆心角为30°,根据t=$\frac{θ}{360°}$T,知正负电子在磁场中运动的时间之比为1:6,故D正确.
故选:D.

点评 本题考查带电粒子在有界匀强磁场中的运动,解决本题的关键是要作出粒子的运动轨迹图,抓住临界状态,结合几何关系进行求解,知道粒子在磁场中的运动时间t=$\frac{θ}{360°}$T.

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