如图所示,以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度大小为B,∠A=60°,AO=a

如图所示,以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度大小为B,∠A=60°,AO=a.在O点放置一个粒子源,可以向纸面内各个方向发射某种带负电粒子,粒子的比荷为[q/m],速度大小都为v0,且满足v0=[qBa/m]发射方向由图中的角度θ表示.对于粒子进入磁场后的运动(不计重力作用),下列说法正确的是(  )
A.粒子在磁场中运动的半径为a
B.粒子有可能打到A点
C.以θ=60°飞入的粒子在磁场中运动时间最短
D.在AC边界上只有一半区域有粒子射出
jxninghh 1年前 已收到1个回答 举报

huang19881014 春芽

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解题思路:带电粒子以相同的速率,不同的速度方向,进入磁场,运动轨迹的曲率半径相同,从而根据不同的磁场情况,即可求解.

A、根据洛伦兹力提供向心力,得:Bqv0=
m
v20
R,可知粒子的运动半径R=a,故A正确;
B、可知粒子的运动半径R=a,因此当θ=60°入射时,粒子恰好从A点飞出,故B正确;
C、当θ=60°飞入的粒子在磁场中运动时间恰好是[T/6],是在磁场中运动时间最长;当θ=0°飞入的粒子在磁场中,粒子恰好从AC中点飞出,在磁场中运动时间也恰好是[T/6],θ从0°到60°,粒子在磁场中运动的轨迹对应的圆弧的弦长先减小后增大,所以粒子在磁场中运动时间先减小后增大,故C错误;
D、当θ=0°飞入的粒子在磁场中,粒子恰好从AC中点飞出,因此在AC 边界上只有一半区域有粒子射出,故D正确;
故选:ABD

点评:
本题考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力.

考点点评: 考查带电粒子以相同的速率,不同速度方向,射入磁场中,根据磁场的界限来确定运动情况,并结合半径与周期公式来分析讨论.θ从0°到60°的过程中,粒子在磁场中运动的轨迹对应的圆弧的弦长先减小后增大,所以粒子在磁场中运动时间先减小后增大是该题的关键.

1年前

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