Question

【題目】如圖所示，垂直于紙面向里的勻強磁場分布在正方形abcd區(qū)域內，O點是cd邊的中點。一個帶正電的粒子僅在磁場力作用下，從O點沿紙面以垂直于cd邊的速度射入正方形內，經(jīng)過時間t0剛好從c點射出磁場�，F(xiàn)設法使該帶電粒子從O點沿紙面以與od成30°角的方向、大小不同的速率射入正方形內，則下列說法中正確的是（ ）

A.若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時間是，則它一定從ad邊射 出磁場

B.若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時間是，則它一定從cd邊射出磁場

C.若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時間是t0，則它一定從ab邊射出磁場

D.若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時間是，則它一定從bc邊射出磁場

Answer 1

【答案】BD

【解析】

由題，帶電粒子以垂直于cd邊的速度射入正方形內，經(jīng)過時間t0剛好從c點射出磁場，則知帶電粒子的運動周期為

T=2t0

A．當帶電粒子的軌跡與ad邊相切時，軌跡的圓心角為60°，粒子運動的時間為

在所有從ad邊射出的粒子中最長時間為，該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時間是，則它一定不會從ad邊射出磁場，故A錯誤；

B． 若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時間是

則粒子軌跡的圓心角為

速度的偏向角也為，根據(jù)幾何知識得知，粒子射出磁場時與磁場邊界的夾角為30°，必定從cd射出磁場，故B正確；

C． 若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時間是

則得到軌跡的圓心角為π，而粒子從ab邊射出磁場時最大的偏向角等于

故不一定從ab邊射出磁場，故C錯誤；

D． 若該帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時間是

則得到軌跡的圓心角為

則它一定從bc邊射出磁場，故D正確。

故選：BD。