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=

mv
qB
,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
q
m
小于负离子的比荷,所以A错误;

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“

1
3
个周期”.t1=
1
3
T1

负离子向“下”偏,从X轴正方向离开磁场.在磁场中运动“

1
6
个周期”.t2=
1
6
T2

由周期公式T=

2πm
qB
可知,周期与比荷“成反比”.故,T1>T2

所以:t1>t2,所以C正确;

D、正离子在磁场中运动“

1
3
个周期”.离开磁场时的坐标:Y=
3
r1

负离子在磁场中运动“

1
6
个周期”.离开磁场时的坐标:X=r2

由题意,r1>r2,故Y>X,所以D正确.

故选CD.

问答题 简答题
问答题 简答题