Question

【題目】如圖所示，邊長為l0的正方形區(qū)域內(nèi)（包括邊界）存在垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為。在點處有一粒子源，能夠沿方向發(fā)射質(zhì)量為、電荷量為的粒子，粒子射出的速率大小不同。粒子的重力忽略不計，不考慮粒子之間的相互作用，則（ ）

A.軌跡不同的粒子，在磁場中運動時間一定不同

B.從點射出的粒子入射速度大小為

C.從點射出的粒子在磁場中運動的時間為

D.粒子在邊界上出射點距點越遠，在磁場中運動的時間越短

Answer 1

【答案】C

【解析】

A．粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力完全提供向心力：

解得半徑：

粒子運動的周期：

設(shè)粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角為，粒子在磁場中的運動時間：

粒子速率不同運動軌跡不同，如果轉(zhuǎn)過的圓心角相等，則粒子在磁場中的運動時間相等，如從ad邊離開磁場的粒子在磁場中轉(zhuǎn)過半個圓周，雖然運動軌跡不同，但運動時間都相同，為，A錯誤；

B．從c點飛出的粒子半徑：

解得速度：，B錯誤；

C．從d點飛出的粒子運動時間為半個周期：

C正確；

D．根據(jù)C選項的分析可知，粒子從a點射入，從ad邊飛出，所用時間均為半個周期，因此粒子在邊界上出射點距a點越遠，在磁場中運動的時間不一定越短，D錯誤。

故選C。