Question

【題目】如圖所示，在直角坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，正、負(fù)離子分別以相同的速度從原點(diǎn)O進(jìn)入磁場(chǎng)，進(jìn)入磁場(chǎng)的速度方向與x軸正方向夾角為30°。已知正離子運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑大于負(fù)離子，則可以判斷出 ( )

A. 正離子的比荷大于負(fù)離子

B. 正離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間大于負(fù)離子

C. 正離子在磁場(chǎng)中受到的向心力大于負(fù)離子

D. 正離子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的位置到原點(diǎn)的距離等于負(fù)離子

Answer 1

【答案】D

【解析】試題分析：由于正離子運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑大于負(fù)離子，根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的半徑的公式可以分析得出比荷的大�。�

根據(jù)粒子運(yùn)動(dòng)的周期公式和在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的角度的大小可以判斷粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間的大�。�

解：A、根據(jù)粒子的運(yùn)動(dòng)的半徑公式R=，由于正離子運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑大于負(fù)離子，所以正離子的比荷小于負(fù)離子的比荷，所以A錯(cuò)誤；

B、正離子向“上”偏，從Y軸正方向離開(kāi)磁場(chǎng)．在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)“個(gè)周期”．t1=T1

負(fù)離子向“下”偏，從X軸正方向離開(kāi)磁場(chǎng)．在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)“個(gè)周期”．t2=T2

由周期公式T=可知，周期與比荷“成反比”．故，T1＞T2

所以：t1＞t2，所以B錯(cuò)誤．

C、帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的向心力是由洛倫茲力提供的，根據(jù)洛倫茲力F=qvB可知，由于q大小關(guān)系未知，所以不能比較向心力的大小，所以C錯(cuò)誤；

D、正離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)“個(gè)周期”．離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的坐標(biāo)：Y=r1

負(fù)離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)“個(gè)周期”．離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的坐標(biāo)：X=r2

由題意，r1＞r2，故Y＞X，所以D正確．

故選：D．