题目内容
【题目】如图所示，半径为R=2cm的圆形区域中有垂直纸在向外的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度B=2T，一个比荷为2×106C/kg的带正电的粒子从圆形磁场边界上的A点以v0=8×104m/s的速度垂直直径MN射入磁场，恰好从N点射出，且∠AON=120。下列选项正确的是（ ）
A. 带电粒子在磁场中运动的轨迹半径为1cm
B. 带电粒子在磁场中运动的轨迹圆心一定在圆形磁场的边界上
C. 若带电粒子改为从圆形磁场边界上的C点以相同的速度入射，一定从N点射出
D. 若要实现带电粒子从A点入射，从N点出射，则该圆形磁场的最小面积
【答案】BCD
【解析】
根据洛伦兹力提供向心力：
，可得：
，代入数据解得：r=2cm，故A错误；粒子运动轨迹如图所示：由上可知四边形AONP为菱形，又因为∠AON=120，根据几何知识可得圆心P一定在圆周上，故B正确；从圆形磁场边界上的C点以相同的速度入射，轨迹如图所示，易知四边形SCON为菱形，根据几何知识可知粒子一定N点射出，故C正确；
当带电粒子从A点入射，从N点出射，以AN为直径的圆的磁场，此时有最小面积即
，故D正确。
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