问题
问答题
如图所示,x轴上方有垂直纸面向里的匀强磁场.有两个质量相同,电荷量也相同的带正、负电的离子(不计重力),以相同速度从O点射入磁场中,射入方向与x轴均夹30°角.求正、负离子在磁场中运动半径比
和时间比r正 r负
分别是多少?t正 t负

答案
(1)由于离子所需向心力由洛伦兹力提供,则:
qvB=
①mv2 r
故:r=
②mv qB
由于正负离子的速度、带电量是相同的,因此:
=r正 r负 1 1
(2)如图所示,由洛伦兹力提供向心力得:qvB=m(
)2r ③2π T
由②③式得:T=2πm qB
由于正负离子的质量和带电量都相同,因此周期也相同.
而由图可知:轨迹圆心角分别为Φ正=2π-2θ=
,Φ负=2θ=5π 3 π 3
故:t正=
T,t负=Φ 正 2π
TΦ 负 2π
因此:
=t正 t负
=Φ正 Φ负 5 1
答:正、负离子在磁场中运动半径比
是r正 r负
,时间比1 1
是t正 t负
.5 1