Question

【題目】如圖所示，在豎直線EOF右側(cè)足夠大的區(qū)域內(nèi)存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。質(zhì)量相同、電荷量分別為+q和-q帶電粒子，從O點(diǎn)以相同的速度，先后射入磁場(chǎng)，已知v的方向與OF成θ=30°，兩帶電粒子在磁場(chǎng)中僅受洛倫茲力作用，則不正確的是（　�。�

A.兩帶電粒子回到EOF豎直線時(shí)與O點(diǎn)的距離相等

B.兩帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等

C.兩帶電粒子回到EOF豎直線時(shí)的速度相同

D.從射入到射出磁場(chǎng)的過程中，兩粒子所受洛侖茲力的沖量相同

Answer 1

【答案】B

【解析】

A．這兩個(gè)正負(fù)粒子以與OF成射入有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，由左手定則可判斷，正離子沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，負(fù)粒子沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，如下圖所示

因正、負(fù)粒子所帶電荷量的絕對(duì)值和質(zhì)量都相同，由

可知，磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑相同，由幾何關(guān)系知，負(fù)粒子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過的角度為2θ，正離子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過的角度，則兩段圓弧所對(duì)應(yīng)的弦長(zhǎng)度相等，即帶電粒子回到EOF豎直線時(shí)與O點(diǎn)的距離相等，A選項(xiàng)不合題意，故A錯(cuò)誤；

B．帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期

則+q和-q粒子的周期相同，但是軌跡圓弧所對(duì)的圓心角不同，因此兩帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間不相等，B選項(xiàng)符合題意，故B正確；

C．因洛倫茲力不改變速度的大小，結(jié)合幾何關(guān)系分析知，速度方向與EOF的夾角都是，因此兩帶電粒子回到EOF豎直線時(shí)的速度相同，C選項(xiàng)不合題意，故C錯(cuò)誤；

D．兩帶電粒子在磁場(chǎng)中僅受洛倫茲力作用，由動(dòng)量定理

由于以相同的初速度射入磁場(chǎng)，兩帶電粒子的初動(dòng)量相等，離開磁場(chǎng)時(shí)速度大小相等、方向相同，兩帶電粒子的末速度相等，因此兩帶電粒子所受洛倫茲力的沖量相同，D選項(xiàng)不合題意，故D錯(cuò)誤。

故選B。