Question

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

Answer

由于正离子运动的轨迹半径大于负离子，根据圆周运动的半径的公式可以分析得出比荷的大小；
根据粒子运动的周期公式和在磁场中运动的角度的大小可以判断粒子运动的时间的大小；
【解析】
A、根据粒子的运动的半径公式R=，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“个周期”．t1=T1
负离子向“下”偏，从X轴正方向离开磁场．在磁场中运动“个周期”．t2=T2
由周期公式T=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“个周期”．离开磁场时的坐标：Y=r1
负离子在磁场中运动“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．