题目内容
【题目】如图所示，在足够长的水平线上方有方向垂直纸面向里范围足够大的匀强磁场区域.一带负电粒子P从a点沿θ=30方向以初速度v垂直磁场方向射入磁场中，经时间t从b点射出磁场.不计粒子重力，下列说法正确的是( )
A. 粒子在磁场中偏转的弦长是其做圆周运动半径的2倍
B. 若P的初速度增大为2v，粒子射出磁场时与水平线的夹角为600
C. 若P的初速度增大为3v，则经时间3t射出磁场
D. 若磁场方向垂直纸面向外，粒子P还是从a点沿θ=30方向以初速度v射入磁场中，则经时间5t射出磁场
【答案】D
【解析】
根据粒子做匀速圆周运动的对称性，当负粒子从b点射出时，速度方向与水平线的夹角仍为30°，由几何关系可知，粒子在磁场中偏转的弦长等于其做圆周运动半径，所以选项A错误。若速度增大为2v，虽然粒子做匀速圆周运动的半径加倍，但出射的速度方向仍与水平线夹角为30°，选项B错误。由上述分析，若P的初速度增大为3v，则出射时速度方向仍与水平线夹角为30°，粒子在磁场中的圆弧所对的圆心角仍为60°，因粒子的周期不变，则粒子仍经时间t射出磁场，所以选项C错误。若磁场方向垂直纸面向外，粒子P还是从a点沿θ=30方向以初速度v射入磁场中，则粒子周期不变，由几何关系可知，粒子在磁场中的圆弧所对的圆心角为300°，根据
可知，粒子经时间5t射出磁场，选项D正确.
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