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  • 如圖所示,x軸的上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),有兩個(gè)質(zhì)量相同、電量相等的帶正、負(fù)電的離子(不計(jì)重力),以相同速度從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)中,射入方向與x軸正向夾角均為θ角.則下列關(guān)于

    如圖所示,x軸的上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),有兩個(gè)質(zhì)量相同、電量相等的帶正、負(fù)電的離子(不計(jì)重力),以相同速度從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)中,射入方向與x軸正向夾角均為θ角.則下列關(guān)于正負(fù)離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法正確的是( ?。?br/> A. 運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同
    B. 運(yùn)動(dòng)軌跡相同
    C. 回到x軸時(shí)速度大小和方向均相同
    D. 回到x軸時(shí)距O點(diǎn)的距離相等
    物理人氣:444 ℃時(shí)間:2019-11-15 16:30:04
    優(yōu)質(zhì)解答
    這兩個(gè)正負(fù)離子以與x軸成θ角射入有界磁場(chǎng)后,由左手定則可判斷,正離子沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn),負(fù)離子以順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn).如圖所示.
    因離子電量和質(zhì)量都相同,所以正負(fù)離子的軌跡半徑R=
    mv
    qB
    和周期T=
    2πm
    qB
    都相同;
    A、因正負(fù)離子的偏轉(zhuǎn)角度不同,所以在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間不同.故A錯(cuò)誤;
    B、正離子沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn),負(fù)離子以順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn).故運(yùn)動(dòng)軌跡不同,B錯(cuò)誤;
    C、正負(fù)離子再次回到x軸時(shí),速度方向正離子改變了2π-2θ,負(fù)離子改變了2θ,再加之洛倫茲力只是改變速度的方向,不改變速度的大小,故可知回到x軸時(shí)速度大小和方向均相同,C正確;
    D、經(jīng)幾何知識(shí)分析可知,負(fù)離子轉(zhuǎn)過(guò)的角度為2θ,正離子轉(zhuǎn)過(guò)的角度為2π-2θ,從而可判斷兩端圓弧所對(duì)應(yīng)的弦相等,可判斷回到x軸時(shí)距O點(diǎn)的距離相等;D正確;
    故選:CD.
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