题目内容

【题目】如图所示,半径为R的圆形区域内有一垂直纸面向里的匀强磁场,P为磁场边界上的一点,大量质量为m,电荷量为q的带正电的粒子,在纸面内沿各个方向以速率vP点射入磁场,这些粒子射出磁场时的位置均位于PQ圆弧上且Q点为最远点。已知PQ圆弧长等于磁场边界周长的四分之一,不计粒子重力和粒子间的相互作用,则(  )

A.这些粒子做圆周运动的半径r=

B.该匀强磁场的磁感应强度大小为

C.该匀强磁场的磁感应强度大小为

D.该圆形磁场中有粒子经过的区域面积为

【答案】AB

【解析】

A.设圆的半径为r,磁感应强度为B时,从P点射入的粒子与磁场边界的最远交点为M,最远的点是轨迹上直径与磁场边界圆的交点,圆弧PQ的弧长是圆周长的,如图所示,由几何关系

则粒子做圆周运动的半径为

A正确;

BC.粒子在磁场中运动,洛伦兹力提供向心力,根据洛伦兹力提供向心力可得

联立得该匀强磁场的磁感应强度大小

B正确,C错误;

D.该圆形磁场中有粒子经过的区域面积

D错误。

故选AB

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