如图,空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,正方形abcd为其边界.一束带负电荷的粒子流沿垂直于磁场方向从O点入射,入射

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  • 解题思路:粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,画出从ad边、ab边、bc边射出的各个粒子的轨迹,找出圆心角和进行比较即可.

    粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,周期为T=[2πm/qB],与速度无关,粒子在磁场中的运动时间为:t=[θ/2πT;

    画出从ad边、ab边、bc边射出的各个粒子的轨迹,如图所示:

    A、从ad边射出的粒子的轨迹都是半圆,运动时间为:t=

    T

    2]=[πm/qB],都相同,如轨迹1和轨迹2,故A错误;

    B、从ab边射出的粒子,速度越大轨道半径越大,对应的圆心角越小,根据t=

    θ

    2πT,运动时间越小,如轨迹3和轨迹4,故B错误;

    C、从bc边射出的粒子,速度越大轨道半径越大,对应的圆心角越小,根据t=

    θ

    2πT,运动时间越小,如轨迹3和轨迹4,故C错误;

    D、从bc边射出的粒子的轨道圆心角比从ab边射出的粒子的轨道圆心角小,故在从bc边射出的粒子比从ab边射出的粒子在磁场中的运动时间更短,故D正确;

    故选:D.

    点评:

    本题考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动.

    考点点评: 本题关键是明确粒子的速度越大轨道半径越大,但圆周运动的周期不变,然后画出具有代表性的轨迹,结合公式t=θ2πT进行分析.

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