Question

【題目】如圖所示，在邊長ab＝1.5L，bc＝L的矩形區(qū)域內存在著垂直紙面向里，磁感應強度為B的勻強磁場，在ad邊中點O處有一粒子源，可以垂直磁場向區(qū)域內各方向發(fā)射速度大小相等的同種帶電粒子，若沿Od方向射入的粒子從磁場邊界cd離開磁場，該粒子在磁場中運動的時間為t0，圓周運動半徑為L，不計粒子的重力和粒子間的相互作用，下列說法正確的是

A. 粒子帶負電

B. 粒子在磁場中做勻速圓周運動的周期為4t0

C. 粒子的比荷為

D. 粒子在磁場中運動的最長時間為2t0

Answer 1

【答案】D

【解析】由題設條件作出以O1為圓心的軌跡圓弧，如圖所示，

由左手定則，可知該粒子帶正電，選項A錯誤；由圖中幾何關系可得sinθ＝＝，解得θ＝，可得T＝6t0，選項B錯誤；根據洛倫茲力公式和牛頓第二定律可得T＝ ，解得，選項C錯誤；根據周期公式，粒子在磁場中運動時間t＝，在同一圓中，半徑一定時，弦越長，其對應的圓心角α越大，則粒子在磁場中運動時間最長時的軌跡是以O2為圓心的圓弧，如圖所示，由圖中幾何關系，α＝，解得t＝2t0，選項D正確；故選D。