Question

如圖所示，x軸上方有垂直紙面向里的勻強磁場．有兩個質量相同，電荷量也相同的帶正、負電的離子（不計重力），以相同速度從O點射入磁場中，射入方向與x軸均夾θ角．則正、負離子在磁場中（　　）?

A．運動時間相同?

B．運動軌道半徑不相同?

C．重新回到x軸時速度大小相同，方向不同

D．重新回到x軸時距O點的距離相同?

Answer 1

分析：由粒子運動的半徑公式得出半徑的關系；粒子進入直線邊界的磁場，進入時與邊界的夾角與出來時與邊界的夾角相同，大小不變．

解答：解：A 因兩個離子質量相同，電荷量也相等（電量絕對值），它們垂直進入同一勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑必相等、周期（指完成一個圓周）必相等．
    當θ不等于90度時，兩個離子在磁場中的軌跡一個是小半圓弧，另一個是大半圓弧，所以在磁場中的運動時間就不相等．故A選項錯誤．
    B  由R=

mv

qB

知半徑相同，故選項B錯誤．
    C 因離子進入磁場時射入方向與x軸夾角為θ，那么射出磁場時速度方向必與x軸夾角為θ，方向相同，所以C錯誤．
    D 由于兩個離子的軌跡若合攏，肯定能組合為一個完整的圓周，則距離相同．所以選項D正確．
故選：D．

點評：粒子進入直線邊界磁場，粒子進入直線邊界的磁場，進入時與邊界的夾角與出來時與邊界的夾角相同，這是解題的關鍵點