Question

【題目】如圖所示的磁場區(qū)域分兩部分，由半徑為R的半圓和長、寬分別為2R、R的矩形構(gòu)成，在圖示區(qū)域內(nèi)有磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場，在半圓的中點處向圓心O點發(fā)射一系列速度相等、帶同種電荷的粒子，經(jīng)一段時間的偏轉(zhuǎn)粒子由點離開磁場，忽略粒子間的相互作用力以及粒子重力。下列說法正確的是

A．粒子一定帶負電，粒子到達N點的速度方向沿ON方向

B．僅增大粒子的入射速率，粒子在磁場中的運動時間變長

C．僅改變粒子的入射速度方向，則NP段一定沒有粒子到達

D．僅改變粒子的入射速度方向，則從弧MN離開的粒子速度方向均與ON平行

Answer 1

【答案】AD

【解析】帶電粒子在點所受的洛倫茲力方向向左，由左手定則判斷知，粒子帶負電，粒子沿磁場的半徑MO方向射入磁場，由幾何知識可知，粒子必定從N點沿半徑ON方向離開磁場，A正確；僅增大粒子的入射速率，由半徑公式知，粒子的軌跡半徑變大，而軌跡對應的圓心角變小，由周期公式可知，粒子在磁場中運動的時間變短，B錯誤；僅改變粒子的入射速度方向，粒子的軌跡半徑不變，仍為R，如圖所示，NP段存在一點C滿足MC=2R，MC可以作為粒子軌跡的直徑，粒子能從該點射出，C錯誤；僅改變粒子的入射速度方向，粒子的軌跡半徑不變，設粒子從弧MN上射出的點為D，軌跡圓心為O′，如圖所示，四邊形OMO′D各邊長度相等，為菱形，則O′D//OM，O′D⊥ON，故粒子從弧MN射出的速度方向與ON平行，D正確。