题目内容
【题目】如图所示,长方形abcd的长ad=0.6m,宽ab=0.3m,e、f分别是ad、bc的中点,以ad为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场(边界上无磁场),磁感应强度为B=0.25T。一群不计重力、质量为m=3×10-7kg、电荷量为q=+2×10-3C的带电粒子以速度v0=5×102m/s从左右两侧沿垂直ad和bc方向射入磁场区域,则( )
A.从ae边射入的粒子,出射点分布在ab边和bf边B.从ed边射入的粒子,出射点全部分布在bf边
C.从bf边射入的粒子,出射点全部分布在ae边D.从fc边射入的粒子,全部从d点射出
【答案】ABD
【解析】
A.粒子进入磁场后做匀速圆周运动,根据洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:
解得:
从ae边射入的粒子,粒子进入磁场后向上偏转,做圆周运动,由于轨道半径r=0.3m=ab,粒子将从圆弧af射出磁场,最后从ab边和bf边射出,故A正确;
B.粒子轨道半径r=ab,从d点射入的粒子恰好从f点射出磁场,从ed射入磁场的粒子向上偏转,最终从bf边射出,故B正确;
C.从bf边射入的粒子,出射点分布在ae边与d点,故C错误;
D.从fc边射入的粒子,在洛伦兹力作用下向下偏转,由圆心的轨迹变化知,粒子全部从d点射出,故D正确.
故选ABD。
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