Question

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

A.兩帶電粒子回到EOF豎直線時與O點的距離相等

B.兩帶電粒子在磁場中的運動時間相等

C.兩帶電粒子回到EOF豎直線時的速度相同

D.從射入到射出磁場的過程中，兩粒子所受洛侖茲力的沖量相同

Answer 1

【答案】B

【解析】

A．這兩個正負粒子以與OF成射入有界勻強磁場后，由左手定則可判斷，正離子沿逆時針方向旋轉，負粒子沿順時針方向旋轉，如下圖所示

因正、負粒子所帶電荷量的絕對值和質量都相同，由

可知，磁場中做勻速圓周運動的軌道半徑相同，由幾何關系知，負粒子在磁場中轉過的角度為2θ，正離子在磁場中轉過的角度，則兩段圓弧所對應的弦長度相等，即帶電粒子回到EOF豎直線時與O點的距離相等，A選項不合題意，故A錯誤；

B．帶電粒子在磁場中做圓周運動的周期

則+q和-q粒子的周期相同，但是軌跡圓弧所對的圓心角不同，因此兩帶電粒子在磁場中的運動時間不相等，B選項符合題意，故B正確；

C．因洛倫茲力不改變速度的大小，結合幾何關系分析知，速度方向與EOF的夾角都是，因此兩帶電粒子回到EOF豎直線時的速度相同，C選項不合題意，故C錯誤；

D．兩帶電粒子在磁場中僅受洛倫茲力作用，由動量定理

由于以相同的初速度射入磁場，兩帶電粒子的初動量相等，離開磁場時速度大小相等、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選項不合題意，故D錯誤。

故選B。