如图所示,x轴的上方有垂直纸面向里的匀强磁场,有两个质量相同、电量相等的带正、负电的离子(不计重力),以相同速度从O点射入磁场中,射入方向与x轴正向夹角均为θ角.则下列关于

如图所示,x轴的上方有垂直纸面向里的匀强磁场,有两个质量相同、电量相等的带正、负电的离子(不计重力),以相同速度从O点射入磁场中,射入方向与x轴正向夹角均为θ角.则下列关于正负离子在磁场中运动的说法正确的是(  )
A. 运动时间相同
B. 运动轨迹相同
C. 回到x轴时速度大小和方向均相同
D. 回到x轴时距O点的距离相等
物理人气:761 ℃时间:2019-11-15 16:30:04
优质解答
这两个正负离子以与x轴成θ角射入有界磁场后,由左手定则可判断,正离子沿逆时针方向旋转,负离子以顺时针方向旋转.如图所示.
因离子电量和质量都相同,所以正负离子的轨迹半径R=
mv
qB
和周期T=
2πm
qB
都相同;
A、因正负离子的偏转角度不同,所以在磁场中的运动时间不同.故A错误;
B、正离子沿逆时针方向旋转,负离子以顺时针方向旋转.故运动轨迹不同,B错误;
C、正负离子再次回到x轴时,速度方向正离子改变了2π-2θ,负离子改变了2θ,再加之洛伦兹力只是改变速度的方向,不改变速度的大小,故可知回到x轴时速度大小和方向均相同,C正确;
D、经几何知识分析可知,负离子转过的角度为2θ,正离子转过的角度为2π-2θ,从而可判断两端圆弧所对应的弦相等,可判断回到x轴时距O点的距离相等;D正确;
故选:CD.
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