Question

如圖所示，x軸上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．有兩個(gè)質(zhì)量相同，電荷量也相同的帶正、負(fù)電的離子（不計(jì)重力），以相同速度從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)中，射入方向與x軸均夾θ角．則正、負(fù)離子在磁場(chǎng)中（　　）

A．運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同

B．運(yùn)動(dòng)軌道半徑相同

C．重新回到x軸時(shí)速度大小和方向均相同

D．重新回到x軸時(shí)距O點(diǎn)的距離相同

Answer 1

分析：由粒子運(yùn)動(dòng)的半徑公式得出半徑的關(guān)系；粒子進(jìn)入直線邊界的磁場(chǎng)，進(jìn)入時(shí)與邊界的夾角與出來(lái)時(shí)與邊界的夾角相同，大小不變．

解答：解：A 因兩個(gè)離子質(zhì)量相同，電荷量也相等（電量絕對(duì)值），它們垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑必相等、周期（指完成一個(gè)圓周）必相等．
    當(dāng)θ不等于90度時(shí)，兩個(gè)離子在磁場(chǎng)中的軌跡一個(gè)是小半圓弧，另一個(gè)是大半圓弧，所以在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間就不相等．故A選項(xiàng)錯(cuò)誤．
    B  由R=

mv

qB

知半徑相同，故選項(xiàng)B正確．
    C 因離子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)射入方向與x軸夾角為θ，那么射出磁場(chǎng)時(shí)速度方向必與x軸夾角為θ，選項(xiàng)C正確．
    D 由于兩個(gè)離子的軌跡若合攏，肯定能組合為一個(gè)完整的圓周，則距離相同．所以選項(xiàng)D正確．
故選：BCD

點(diǎn)評(píng)：粒子進(jìn)入直線邊界磁場(chǎng)，粒子進(jìn)入直線邊界的磁場(chǎng)，進(jìn)入時(shí)與邊界的夾角與出來(lái)時(shí)與邊界的夾角相同，這是解題的關(guān)鍵點(diǎn)．