Question

【題目】如圖所示，在半徑為R的圓形區域內充滿磁感應強度為B的勻強磁場，MN是一豎直放置的感光板．從圓形磁場最高點P垂直磁場射入大量的帶正電、電荷量為q、質量為m、速度為v的粒子，不考慮粒子間的相互作用力，關于這些粒子的運動以下說法正確的是（ ）

A.只要對著圓心入射，出射后均可垂直打在MN上
B.對著圓心入射的粒子，其出射方向的反向延長線不一定過圓心
C.對著圓心入射的粒子，速度越大在磁場中通過的弧長越長，時間也越長
D.只要速度滿足v= ，沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上

Answer 1

【答案】D
【解析】解：A、對著圓心入射的粒子，出射后不一定垂直打在MN上，與粒子的速度有關．故A錯誤．

B、帶電粒子的運動軌跡是圓弧，根據幾何知識可知，對著圓心入射的粒子，其出射方向的反向延長線也一定過圓心．故B錯誤．

C、對著圓心入射的粒子，速度越大在磁場中軌跡半徑越大，弧長越長，軌跡對應的圓心角越小，由t= 知，運動時間t越小．故C錯誤．

D、速度滿足v= 時，軌道半徑r= ，入射點、出射點、O點與軌跡的圓心構成菱形，射出磁場時的軌跡半徑與最高點的磁場半徑平行，粒子的速度一定垂直打在MN板上，故D正確．

故選：D．

帶電粒子射入磁場后做勻速圓周運動，對著圓心入射，必將沿半徑離開圓心，根據洛倫茲力充當向心力，求出v= 時軌跡半徑，確定出速度的偏向角．對著圓心入射的粒子，速度越大在磁場中通過的弧長越長，軌跡對應的圓心角越小，即可分析時間關系．