题目内容
【题目】如图所示,足够长的矩形区域abcd内充满磁感应强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场,现从bd的中点O处,垂直磁场方向射入一速度为v的带正电粒子,v与bd边的夹角为30°。已知粒子质量为m,bd边长为L,不计粒子的重力,则( )
A.粒子能从ab边射出磁场的最大速度
B.粒子能从bd边射出磁场的最大速度
C.粒子在磁场中运动的最长时间
D.粒子在磁场中运动的最长时间
【答案】AD
【解析】
A.若带电粒子能从ab射出,则带电粒子运动轨迹恰好与边界cd相切,此时做出带电粒子在磁场中运动的圆心O1,依据几何关系可知,此时圆周运动的半径为L,依据可知
v=
故A正确;
B.如果速度越小。越容易射出磁场,故刚好从bd边出射的粒子轨迹与ab边相切,此时带电粒子在磁场中圆周运动的轨迹如图O2,此时依据几何关系可得,半径为,依据可得
故B选项错误。
CD.带电粒子运动最长时间为圆心角最大的时候,从图可知从bd边出射时时间最长,故带电粒子的最长时间对应圆心角为300°,依据可知运动时间为
故D选项正确,C错误.
故选AD.
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