题目内容
【题目】如图所示,平面直角坐标系中,A点的坐标为(d,0),在y轴和直线AD之间存在垂直纸面向里的匀强磁场I,在AD和AC之间存在垂直纸面向外的匀强磁场II,磁感应强度均为B,AD、AC边界的夹角∠DAC=30°。质量为m、电荷量为+q的粒子可在边界AC上的不同点射入,入射速度垂直AC且垂直磁场,若入射速度大小为
,不计粒子重力,则
A. 粒子在磁场中的运动半径为d
B. 粒子距A点0.5d处射入,不会进入I区
C. 若粒子能进入区域I,则粒子在区域I中运动的最短时间为
D. 若粒子能进入区域I,则粒子从距A点(-1)d处射入,在I区域内运动的时间最短。
【答案】ACD
【解析】
根据洛伦兹力充当向心力求解半径;画出运动轨迹根据几何知识分析粒子距A点0.5d处射入会不会进入I区;根据粒子在区域I运动时间最短时的轨迹图结合几何知识分析.
根据可得
,A正确;如图甲所示,设粒子从M点入射时,轨迹和AD相切,则
,
,于是,粒子距A点0.5d处射入,会进入I区,B错误;粒子在区域I运动时间最短时,轨迹如图乙所示,此时MN平行于x轴,又
,由几何关系可知,轨迹对应的圆心角为120°,运动时间为
,C正确;由几何关系可知
,又
,则
,D正确.

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