题目内容
【题目】如图所示的磁场区域分两部分,由半径为R的半圆和长、宽分别为2R、R的矩形构成,在图示区域内有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,在半圆的中点处向圆心O点发射一系列速度相等、带同种电荷的粒子,经一段时间的偏转粒子由
点离开磁场,忽略粒子间的相互作用力以及粒子重力。下列说法正确的是
A.粒子一定带负电,粒子到达N点的速度方向沿ON方向
B.仅增大粒子的入射速率,粒子在磁场中的运动时间变长
C.仅改变粒子的入射速度方向,则NP段一定没有粒子到达
D.仅改变粒子的入射速度方向,则从弧MN离开的粒子速度方向均与ON平行
【答案】AD
【解析】带电粒子在点所受的洛伦兹力方向向左,由左手定则判断知,粒子带负电,粒子沿磁场的半径MO方向射入磁场,由几何知识可知,粒子必定从N点沿半径ON方向离开磁场,A正确;仅增大粒子的入射速率,由半径公式
知,粒子的轨迹半径变大,而轨迹对应的圆心角变小,由周期公式
可知,粒子在磁场中运动的时间
变短,B错误;仅改变粒子的入射速度方向,粒子的轨迹半径不变,仍为R,如图所示,NP段存在一点C满足MC=2R,MC可以作为粒子轨迹的直径,粒子能从该点射出,C错误;仅改变粒子的入射速度方向,粒子的轨迹半径不变,设粒子从弧MN上射出的点为D,轨迹圆心为O′,如图所示,四边形OMO′D各边长度相等,为菱形,则O′D//OM,O′D⊥ON,故粒子从弧MN射出的速度方向与ON平行,D正确。
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