如圖所示，在0≤x≤3a的區域內存在與xOy平面垂直的勻強磁場，磁感應強度大小為B。在t=0時刻，從原點O發*...

問題詳情：

如圖所示，在0≤x≤3a的區域內存在與xOy平面垂直的勻強磁場，磁感應強度大小為B。在t=0時刻，從原點O發*一束等速率的相同的帶電粒子，速度方向與y軸正方向的夾角分佈在0°～90°範圍內。其中，沿y軸正方向發*的粒子在t=t0時刻剛好從磁場右邊界上P(3a，a)點離開磁場，不計粒子重力，下列説法正確的是    (　　)

A.粒子在磁場中做圓周運動的半徑為3a

B.粒子的發*速度大小為

C.帶電粒子的比荷為

D.帶電粒子在磁場中運動的最長時間為2t0

【回答】

D

【解析】根據題意作出沿y軸正方向發*的帶電粒子在磁場中做圓周運動的運動軌跡如圖所示，

圓心為O′，根據幾何關係，可知粒子做圓周運動的半徑為r=2a，故A錯誤；沿y軸正方向發*的粒子在磁場中運動的圓心角為，運動時間t0=，解得：v0=，選項B錯誤；沿y軸正方向發*的粒子在磁場中運動的圓心角為，對應運動時間為t0，所以粒子運動的週期為T=3t0，由Bqv0=mr，則=，故C錯誤；在磁場中運動時間最長的粒子的運動軌跡如圖所示，

由幾何知識得該粒子做圓周運動的圓心角為，在磁場中的運動時間為2t0，故D正確。

知識點：質譜儀與迴旋加速器

題型：選擇題