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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

网友投稿  2022-10-29 00:00:00  零零社区

◎ 题目

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
魔方格

◎ 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.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“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…”主要考查了你对  【向心力】,【牛顿第二定律】,【带电粒子在匀强磁场中的运动】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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