問題詳情:
如圖所示,正方形abcd區域內分佈着垂直紙面向裏的勻強磁場,O點是cd邊的中點。一個帶正電的粒子僅在磁場力的作用下,從O點沿紙面以垂直於cd邊的速度*入磁場,經過時間t0剛好從c點*出磁場。現讓該粒子從O點沿紙面以與Od成30°角的方向,分別以大小不同的速率*入磁場,則關於該粒子在磁場中運動的時間t和離開正方形區域位置,分析正確的是:( )
A.若,則它一定從dc邊*出磁場
B.若,則它一定從cb邊*出磁場
C.若,則它一定從ba邊*出磁場
D.若,則它一定從da邊*出磁場
【回答】
【*】AB
【命題立意】本題旨在考查帶電粒子在勻強磁場中的運動。
【解析】由題,帶電粒子以垂直於邊的速度*入正方形內,經過時間剛好
從c點*出磁場,則知帶電粒子的運動週期為
A、若該帶電粒子在磁場中經歷的時間是,則粒子軌跡的圓心角為,速度的偏向角也為,根據幾何知識得知,粒子*出磁場時與磁場邊界的夾角為,必定從*出磁場,故A正確;
B、若該帶電粒子在磁場中經歷的時間是,則得到軌跡的圓心角為,由於,則它一定從bc邊*出磁場,故B正確;
C、若該帶電粒子在磁場中經歷的時間是,則得到軌跡的圓心角為,而粒子從邊*出磁場時最大的偏向角等於,故不一定從ab邊*出磁場,故C錯誤;
D、當帶電粒子的軌跡與邊相切時,軌跡的圓心角為,粒子運動的時間為,在所有從邊*出的粒子中最長時間為,故若該帶電粒子在磁場中經歷的時間是,一定不是從邊*出磁場,故D錯誤。
故選:AB
知識點:質譜儀與迴旋加速器
題型:選擇題