题目内容

如图所示,在X>0,Y>0的空间中有恒定的匀强磁场,磁感应强度的方向垂直于XOY 平面向里,大小为B.现有一质量为m、电量为q的带正电粒子,从在x轴上的某点P沿着与x轴成300角的方向射入磁场.不计重力的影响,则下列有关说法中正确的是(  )
分析:带电粒子以一定速度垂直进入匀强磁场后,在洛伦兹力作用下作匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,从而导出半径公式和周期公式.
解答:解:AB、粒子由P点成30°角入射,则圆心在过P点与速度方向垂直的方向上,如图所示,粒子在磁场中要想到达O点,转过的圆心角肯定大于180°,而因磁场为有界,故粒子不可能通过坐标原点,故A错误,B正确;
C、由于P点的位置不定,所以粒子在磁场中的运动圆弧对应的圆心角也不同,最大的圆心角时圆弧与y轴相切时即300°,则运动的时间为
5
6
T
=
5πm
3qB

而最小的圆心角为P点从坐标原点出发,圆心角为120°,所以运动时间为
T
3
=
2πm
3qB
,故粒子在磁场中运动所经历的时间为
2πm
3qB
≤t≤
5πm
3qB
,故C正确,D错误
故选:BC
点评:带电粒子在磁场中运动的题目解题步骤为:定圆心、画轨迹、求半径.
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