Question

【題目】如圖所示，空間中有寬為d的平行邊界勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向垂直紙面向里，MN、M′N′為磁場邊界，MN左側有一個電荷量為q的帶正電粒子P，若P粒子以速度v0垂直MN進入磁場后，離開磁場時的速度方向與M′N′成θ=，不考慮粒子重力，則

A.粒子P進入磁場后做勻速圓周運動，半徑為2d

B.粒子P進入磁場時的速度越大，在磁場中運動的時將越長

C.粒子P以速度v0進入磁場后，在磁場運動過程中洛倫茲力的沖量為

D.粒子P進入磁場的速度小于時，粒子P將從MN離開磁場

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．粒子運動軌跡如圖所示：

由幾何關系可得：

解得

故A錯誤；

B．由洛倫茲力提供向心力得

得

所以速度越大，半徑越大，粒子的偏轉角越小，由公式

可知，粒子在磁場中的運動時間越小，故B錯誤；

C．粒子P以速度v0進入磁場后在磁場中的運動時間為

沖量為

故C錯誤；

D．粒子從MN邊射出的臨界狀態為軌跡與右邊界相切，此時半徑為d，則有

得

且

即

所以當速度為時，粒子P將從MN離開磁場，故D正確；

故選D。