题目内容

【题目】如图所示,以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域,磁感应强度为B,A=60°,AO=a。在O点放置一个电子源,可以向各个方向发射速度不同的电子,电子的比荷为,发射速度为,对于电子进入磁场后的运动不计电子的重力,下列说法正确的是

A电子可能打到A点

B电子在磁场中运动时间越长,其轨迹线越长

C电子在磁场中运动时间越长,其轨迹线所对应的圆心角越大

D在AC边界上有三分之二区域有电子射出

【答案】AC

【解析】

试题分析:电子带负电,由左手定则可知,电子垂直射入磁场后沿顺时针方向做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:,解得,由题意可知:发射速度为,则电子的轨道半径:;当电子速度时,轨道半径,速度方向与OC夹角为60°入射时,粒子恰好从A点飞出,如图所示,故A正确;

电子在磁场中做圆周运动的周期:,在磁场中的运动时间:,电子在磁场中转过的圆心角越大,电子的运动时间越长,电子运动轨迹的长度相同电子运动时间相同,由于r不同,则电子的运动轨迹不同,电子的运动时间长,其运动轨迹线不一定长,故B错误C正确;当电子沿OC方向射入电场,时,轨道半径时,电子的运动轨迹是以A为圆心的圆弧,由于AO长度为a,,则AC的长度为2a,电子恰好从AC中点飞出,因此在AC 边界上只有一半区域有电子射出,轨迹如图所示,故D错误;

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