如图所示,垂直于纸面向里的匀强磁场分布在正方形abcd区域内,O点是cd边的中点.一个带 正电的粒子仅在洛伦兹

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  • 解题思路:根据几何关系确定带电粒子在磁场中的运动轨迹并确定其圆心角,根据其从各边穿出时的角度及时间确定能否从各边穿出.

    A、若粒子刚好能从bc边射出磁场(即粒子轨迹与bc边相切),则粒子在磁场中运动速度偏转了240°角,对应的运动时间为t1=[2/3T=

    4t0

    3];因此粒子若从bc边射出,其运动时间一定小于

    5t0

    3,但大于

    5t0

    6,因此选项D正确;若粒子能回到cd边,其偏转角一定是300°角,对应的时间一定为t2=[4/5T=

    5t0

    3],因此选项A正确.

    B、粒子从O点垂直于cd边射出后从c点射出磁场的过程,其运动轨迹为半个圆周,由此可知粒子在该磁场中的运动周期为2t0.若粒子刚好能从ad边射出磁场(即粒子轨迹与ad边相切),则粒子在磁场中运动速度偏转了60°角,对应的运动时间为t3=[T/6]=

    t0

    3,因此粒子若从ad边射出磁场,其运动时间应小于

    t0

    3,由此可知,选项B错误;

    C、若粒子刚好能从ab边射出磁场(即粒子轨迹与ab边相切),则粒子在磁场中运动速度偏转了150°角,对应的运动时间为t4=[5/12]T=

    5t0

    6,因此粒子若从ab边射出,其运动时间一定小于

    5t0

    6,因此选项C错误;

    故选:AD

    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: 本题是带电粒子在磁场中圆周运动类型,抓住粒子的周期一定,根据速度的偏向角等于轨迹的圆心角,由圆心角确定粒子在磁场中的运动时间.

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