问题
多选题
如图所示,在直角坐标系的第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场,正、负离子分别以相同的速度从原点O进入磁场,进入磁场的速度方向与x轴正方向夹角为30°.已知正离子运动的轨迹半径大于负离子,则可以判断出( )
A.正离子的比荷大于负离子
B.正离子在磁场中受到的向心力大于负离子
C.正离子在磁场中运动的时间大于负离子
D.正离子离开磁场时的位置到原点的距离大于负离子

答案
A、根据粒子的运动的半径公式R=
,由于正离子运动的轨迹半径大于负离子,所以正离子的比荷mv qB
小于负离子的比荷,所以A错误;q m
B、带电粒子在磁场中运动的向心力是由洛伦兹力提供的,根据洛伦兹力F=qvB可知,由于q大小关系未知,所以不能比较向心力的大小,所以B错误.
C、正离子向“上”偏,从Y轴正方向离开磁场.在磁场中运动“
个周期”.t1=1 3
T11 3
负离子向“下”偏,从X轴正方向离开磁场.在磁场中运动“
个周期”.t2=1 6
T21 6
由周期公式T=
可知,周期与比荷“成反比”.故,T1>T22πm qB
所以:t1>t2,所以C正确;
D、正离子在磁场中运动“
个周期”.离开磁场时的坐标:Y=1 3
r13
负离子在磁场中运动“
个周期”.离开磁场时的坐标:X=r21 6
由题意,r1>r2,故Y>X,所以D正确.
故选CD.