Question

【题目】(多选)如图所示，在竖直线EOF右侧足够大的区域内存在着磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场。质量相同、电荷量分别为+q和-q的带电粒子，从O点以相同的速度，先后射入磁场，已知v的方向与OF成θ=30°,两带电粒子在磁场中仅受洛伦兹力作用，则( )

A. 两带电粒子回到EOF竖直线时与O点的距离相等

B. 两带电粒子回到EOF竖直线时的速度相同

C. 两带电粒子在磁场中的运动时间相等

D. 从射入到射出磁场的过程中，两粒子所受洛仑兹力的冲量相同

Answer 1

【答案】ABD

【解析】A、这两个正、负粒子以与OF成θ=30°角射入有界磁场后，由左手定则可判断，正粒子沿逆时针方向旋转，负粒子沿顺时针方向旋转，如图所示。因粒子电量和质量都相同，所以正、负粒子的轨迹半径和周期都相同；经几何分析可知，负粒子转过的角度为2θ，正粒子转过的角度为2π2θ，从而可判断两端圆弧所对应的弦相等，可判断两带电粒子回到EOF竖直线时与O点的距离相等，选项A正确；B、正、负粒子再次回到EOF竖直线时，速度方向正粒子改变了2π2θ，负粒子改变了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，故可知两带电粒子回到EOF竖直线时的速度大小和方向均相同，选项B正确；C、因正、负粒子的偏转角度不同，所以在磁场中的运动时间不同，选项C错误；D、根据，初末速度均相同，则两粒子所受洛伦兹力的冲量相同，选项D正确。故选ABD。