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30°角从原点垂直射入磁场,则正、负电子在磁场中运动时间之比为(  )A. 1:2B. 2:1C. 1:3D. 1:1

问题描述:

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30°角从原点垂直射入磁场,则正、负电子在磁场中运动时间之比为(  )
A. 1:2
B. 2:1
C. 1:

3

D. 1:1

正离子进入磁场后,在洛伦兹力作用下向上偏转,而负离子在洛伦兹力作用下向下偏转.正离子以60°入射,则圆弧对应的圆心角为120°,而负离子以30°入射,则圆弧对应的圆心角为60°,所以正离子运动时间是负离子时间的2倍.
故选B
答案解析: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.
考试点:带电粒子在匀强磁场中的运动.
知识点: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.