题目内容
【题目】如图，在xOy平面内存在垂直纸面向里的匀强磁场，在x轴上方的磁感应强度为B，x轴下方的磁感应强度为
。一带电量为-q、质量为m的粒子从O点垂直于磁场方向射入，入射速度v与x轴正方向夹角为30°，不计重力，则粒子从O点射入后
A. 在x轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为2:l
B. 在x轴上方和下方两磁场中运动的时间之比为1：5
C. 到经过x轴进入上方磁场所需的时间为 
D. 能再次回到O点
【答案】D
【解析】
粒子在磁场中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律求解半径；根据左手定则判断粒子所受的洛伦兹力方向，确定粒子能否回到原点O；由
求解周期和磁场中运动的时间；
A、由
可得
，知粒子圆周运动的半径与B成反比，则粒子在x轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为1:2，故A错误；
B、负电荷在第一象限轨迹所对应的圆心角为
，在x轴上方磁场中运动的时间
，负电荷在x轴下方磁场中轨迹所对应的圆心角为
，在x轴下方磁场中运动的时间
，在x轴上方和下方两磁场中运动的时间之比为
，故B错误；
C、到经过x轴进入上方磁场所需的时间为
，故C错误；
D、根据左手定则判断可知，负电荷在第一象限沿顺时针方向旋转，而在四、三沿顺时针方向旋转，在第二象限沿顺时针方向旋转，且在x轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为1:2，所以回到原点0，故D正确；
故选D。
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