题目内容
【题目】图中虚线PQ上方有一磁感应强度大小为B的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外.O是PQ上一点,在纸面内从O点向磁场区域的任意方向连续发射速率为v0的粒子,粒子电 荷量为q、质量为m.现有两个粒子先后射入磁场中并恰好在M点相遇,MO与PQ间 夹角为60°,不计粒子重力及粒子间的相互作用,则下列说法正确的( )
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A. 两个粒子从O点射入磁场的时间间隔可能为![]()
B. 两个粒子射入磁场的方向分别与PQ成30°和60°角
C. 在磁场中运动的粒子离边界的最大距离为![]()
D. 垂直PQ射入磁场中的粒子在磁场中的运行时间最长
【答案】A
【解析】A项:以粒子带正电为例分析,先后由O点射入磁场,并在M点相遇的两个粒子轨迹恰好组成一个完整的圆,从O点沿OP方向入射并通过M点的粒子轨迹所对圆心角为240°,根据带电粒子在磁场中运动周期
可知,该粒子在磁场中运动的时间
,则另一个粒子轨迹所对圆心角为120°,该粒子运动时间
,可知,两粒子在磁场中运动的时间差可能为
,故A正确;
B项:射入磁场方向分别与PQ成30°和60°角的两粒子轨迹所对圆心角之和不是360°,不可能在M点相遇,故B错误;
C项:在磁场中运动的粒子离边界的最大距离为轨迹圆周的直径
,故C错误;
D项:沿OP方向入射的粒子在磁场中运动的轨迹所对圆心角最大,运动时间最长,故D错误。
点晴:明确两粒子在磁场中运动周期和半径,以正粒子为例进行分析,明确转过的角度规律,从而明确粒子的运动情况,根据圆周运动的规律即可明确最大距离和最长时间。
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