问题 多选题

如图所示,MN是磁感应强度为B的匀强磁场的边界,一质量为m,电荷量为q的粒子在纸面内从O点射入磁场,若粒子速度为v0,最远能落在边界上的A点.下列说法正确的有(  )

A.若粒子落在A点的左侧,其速度一定小于v0

B.若粒子落在A点的右侧,其速度一定大于v0

C.若粒子从距A点左侧d的位置离开,它在磁场中运动的时间一定小于

πm
qB

D.若粒子从距A点右侧d的位置离开,它在磁场中运动的时间可能等于

πm
qB

答案

当从O点垂直射入磁场时,OA距离最大,最大距离为d=2r,粒子在磁场中做圆周运动,由牛顿第二定律得:qv0B=m

v20
r

解得:OA=2r=

2mv0
qB

A、当粒子打在A点的左侧,若入射方向不变,半径减小,速度小于v0,若入射方向调整,半径可能比原来大,也可能比原来小,所以其速度可能等于或大于v0,因为速度方向未知,不能确定粒子速度大小,故A错误.

B、由于速度等于v0时最远到达A,故要使最远点到达A右侧,速度必须大于v0,故B正确.

C、粒子在磁场中做匀速圆周运动,周期T=

2πm
qB
,粒子垂直MN射入磁场,粒子到达左侧d处,则粒子在磁场中转过的圆心角为180度,粒子的运动时间为
πm
qB
,故C错误;

D、如果粒子垂直MN射入磁场,速度大于v0,则粒子从距A点右侧d的位置离开,粒子在磁场中转过的圆心角为180度,粒子的运动时间为

πm
qB
,故D正确;

故选:BD.

填空题
材料题