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=
,知两个电子的周期相等.2πm qB
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=
T=θ1 360°
T=120° 360°
T.1 3
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=
T=θ2 360°
T=60° 360°
T.1 6
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