Question

【題目】如圖，在x>0，y>0的空間中有恒定的勻強磁場，磁感應強度的方向垂直于xOy平面向里，大小為B，現有四個相同的帶電粒子，由x軸上的P點以不同初速度平行于y軸射入此磁場，其出射方向如圖所示，不計重力影響，則(　　)

A. 初速度最大的粒子是沿①方向出射的粒子

B. 初速度最大的粒子是沿②方向出射的粒子

C. 在磁場中運動經歷時間最長的是沿③方向出射的粒子

D. 在磁場中運動經歷時間最長的是沿④方向出射的粒子

Answer 1

【答案】AD

【解析】AB、粒子在磁場中做勻速圓周運動洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：,解得,粒子軌道半徑：，粒子的比荷相同，初速度大的軌道半徑大，由圖可知沿①方向射出的粒子軌跡的軌道半徑最大，則初速度最大，故A正確，B錯誤。

CD、粒子在磁場中做勻速圓周運動的周期：，粒子的在磁場中運動的周期與粒子的速度無關，比荷相同，則周期T相同，沿④方向射出的粒子圓心角最大，粒子在磁場中的運動時間：，沿④方向射出的粒子運動時間最長，故C錯誤，D正確。

故選：AD.