问题 选择题

如图所示,在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场,正、负电子分别以相同速度沿与x轴成30°角的方向从原点垂直磁场射入,则负电子与正电子在磁场中运动时间之比为(  )

A.1:

3

B.1:2

C.1:1

D.2:1

答案

正电子进入磁场后,在洛伦兹力作用下向上偏转,而负电子在洛伦兹力作用下向下偏转.由T=

2πm
qB
,知两个电子的周期相等.

正电子从y轴上射出磁场时,根据几何知识得知,速度与y轴的夹角为60°,则正电子速度的偏向角为θ1=120°,其轨迹对应的圆心角也为120°,则正电子在磁场中运动时间为t1=

θ1
360°
T=
120°
360°
T=
1
3
T

同理,知负电子以30°入射,从x轴离开磁场时,速度方向与x轴的夹角为30°,则轨迹对应的圆心角为60°,负电子在磁场中运动时间为t2=

θ2
360°
T=
60°
360°
T=
1
6
T.

所以负电子与正电子在磁场中运动时间之比为t2:t1=1:2.

故选B

选择题
单项选择题