【点睛】解决本题的关键掌握右手螺旋定则判断通电电流周围的磁场方向,以及知道磁感应强度是矢量,合成遵循平行四边形定则。
8.如图所示,在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场,一对正、负电子分别以相同速度沿与x轴成60°角从原点射入磁场,则正、负电子在磁场中运动时间之比为( )
A. 1:2 B. 2:1 C. 1: D. 1:1
【答案】A
【解析】
【分析】
带电粒子以一定的速度垂直进入匀强磁场,在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动.粒子受到的洛伦兹力提供向心力;粒子在磁场中运动的周期仅与粒子的比荷及磁场有关,粒子速度的偏向角等于轨迹的圆心角θ,根据t=T求运动时间.
【详解】正电子进入磁场后,在洛伦兹力作用下向上偏转,而负电子在洛伦兹力作用下向下偏转。由T=,知两个电子的周期相等。正电子以30°入射,从y轴离开磁场时,速度方向与y轴的夹角为30°,则轨迹对应的圆心角为60°,正电子在磁场中运动时间为。同理,负电子电子从x轴上射出磁场时,根据几何知识得知,速度与x轴的夹角为60°,则负电子速度的偏向角为θ2=120°,其轨迹对应的圆心角也为120°,则负电子在磁场中运动时间为,所以正电子与负电子在磁场中运动时间之比为t1:t2=1:2。故选A。
【点睛】带电粒子在磁场中运动的题目解题步骤为:定圆心、画轨迹、求半径.则可画出正、负离子运动轨迹,由几何关系可知答案.
9.如图所示,质量为m、电荷量为q的带正电粒子,以速度v0从A点沿AB边射入边长为a