Question

【题目】如图所示，在一平面正方形MNPQ区域内有一匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度为B．一质量为m、电荷量为q的粒子以速度v从Q点沿着与边QP夹角为30°的方向垂直进入磁场，从QP边界射出．已知QP边长为a，不计粒子的重力，下列说法正确的是（ ）

A.该粒子带正电
B.运动过程中粒子的速度不变
C.粒子在磁场中运动的时间为
D.粒子的速度v的最大值为

Answer 1

【答案】C
【解析】解：A、粒子从PQ边射出磁场，粒子刚射入磁场时受到的洛伦兹力垂直与速度斜向右下方，由左手定则可知，粒子带负电，故A错误；

B、粒子在磁场中做匀速圆周运动，粒子速度大小不变当方向发生变化，粒子速度发生变化，故B错误；

C、粒子在磁场中转过的圆心角：θ=2×30°=60°，粒子在磁场中的运动时间：t= T= × = ，故C正确；

D、粒子从P点射出磁场时轨道半径最大，粒子速度最大，此时粒子轨道半径：r=a，由牛顿第二定律得：qvB=m ，粒子的最大速度：v= = ，故D错误；

故选：C．

粒子在磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力，根据粒子偏转方向确定粒子所受洛伦兹力方向，然后由左手定则判断出粒子的电性；

根据题意求出粒子在磁场中转过的圆心角，然后根据粒子周期公式求出粒子的运动时间；

粒子从P点射出时速度最大，求出粒子从P点射出时的轨道半径，然后应用牛顿第二定律求出粒子的最大速度．