如图所示,正方形abcd区域内分布着垂直纸面向里的匀强磁场,O点是cd边的中点。一个带正电的粒子仅在磁场力的作...
问题详情:
如图所示,正方形abcd区域内分布着垂直纸面向里的匀强磁场,O点是cd边的中点。一个带正电的粒子仅在磁场力的作用下,从O点沿纸面以垂直于cd边的速度*入磁场,经过时间t0刚好从c点*出磁场。现让该粒子从O点沿纸面以与Od成30°角的方向,分别以大小不同的速率*入磁场,则关于该粒子在磁场中运动的时间t和离开正方形区域位置,分析正确的是:( )
A.若,则它一定从dc边*出磁场
B.若,则它一定从cb边*出磁场
C.若,则它一定从ba边*出磁场
D.若,则它一定从da边*出磁场
【回答】
【*】AB
【命题立意】本题旨在考查带电粒子在匀强磁场中的运动。
【解析】由题,带电粒子以垂直于边的速度*入正方形内,经过时间刚好
从c点*出磁场,则知带电粒子的运动周期为
A、若该带电粒子在磁场中经历的时间是,则粒子轨迹的圆心角为,速度的偏向角也为,根据几何知识得知,粒子*出磁场时与磁场边界的夹角为,必定从*出磁场,故A正确;
B、若该带电粒子在磁场中经历的时间是,则得到轨迹的圆心角为,由于,则它一定从bc边*出磁场,故B正确;
C、若该带电粒子在磁场中经历的时间是,则得到轨迹的圆心角为,而粒子从边*出磁场时最大的偏向角等于,故不一定从ab边*出磁场,故C错误;
D、当带电粒子的轨迹与边相切时,轨迹的圆心角为,粒子运动的时间为,在所有从边*出的粒子中最长时间为,故若该带电粒子在磁场中经历的时间是,一定不是从边*出磁场,故D错误。
故选:AB
知识点:质谱仪与回旋加速器
题型:选择题