Question

【题目】如图所示，垂直纸面向里的匀强磁场分布在正方形abcd区域内，O点是cd边的中点，一个带正电的粒子仅在磁场力的作用下，从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形内，经过时间t0刚好从c点射出磁场，现设法使该带电粒子从O点沿纸面以与Od成300的方向，以大小不同的速率射入正方形内，下列说法中正确的是（　　）

A. 若该带电粒子在磁场中经历的时间是，则它一定从cd边射出磁场

B. 若该带电粒子在磁场中经历的时间是，则它一定从ad边射出磁场

C. 若该带电粒子在磁场中经历的时间是，则它一定从bc边射出磁场

D. 若该带电粒子在磁场中经历的时间是，则它一定从ab边射出磁场

Answer 1

【答案】AC

【解析】试题分析：由题意可知，带电粒子的运动周期为T=2t0．若该带电粒子在磁场中经历的时间是，粒子轨迹的圆心角为，根据几何知识得知，粒子射出磁场时与磁场边界的夹角为30°，必定从cd射出磁场．故A正确；当带电粒子的轨迹与ad边相切时，轨迹的圆心角为60°，粒子运动的时间为，在所有从ad边射出的粒子中最长时间为，故若该带电粒子在磁场中经历的时间是，一定不是从ad边射出磁场．故B错误；若该带电粒子在磁场中经历的时间是，则得到轨迹的圆心角为，由于，则一定从bc边射出磁场．故C正确．

若该带电粒子在磁场中经历的时间是，则得到轨迹的圆心角为π，而粒子从ab边射出磁场时最大的偏向角等于60°+90°="150°="，故不从ab边射出磁场．故D错误．