Question

【题目】如图所示，在竖直平面内有一匀强磁场，磁感应强度方向垂直该竖直平面向里(图中未画出)，水平直线ab是匀强磁场的下边界，一个点状的粒子放射源固定于磁场中的P点，它在该竖直平面内向各个方向发射带正电粒子(不计重力)，速率都相同。已知能打到直线ab 上的粒子在磁场中做圆周运动的最长时间为 (T为粒子在磁场中做圆周运动的周期)．不计间粒子间相互作用力和空气阻力，磁场区域足够大，则能打到直线ab上的粒子在磁场中运动的时问可能为

A. B. C. D.

Answer 1

【答案】CD

【解析】设P点到直线ab距离为L，根据题意可知：能打到直线ab 上的粒子在磁场中做圆周运动的最长时间为，即当粒子在P点以竖直向上的速度运动时，即圆周与直线相切，根据几何关系可知，粒子运动半径即为L，按旋转圆的方法分析可知，当粒子在磁场中运动的轨迹圆对应的弦长为点P垂直ab 的线段时，运动时间最短，根据弦长公式： ，解得，即为，则能打到直线ab上的粒子在磁场中运动的时间应在，故CD正确。