Question

如图所示，宽h=2cm的有界匀强磁场的纵向范围足够大，磁感应强度的方向垂直纸面向内，现有一群正粒子从O点以相同的速率沿纸面不同方向进入磁场，若粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径均为r=5cm，则（ ）
A．右边界：-4 cm＜y＜4 cm有粒子射出
B．右边界：y＞4 cm和y＜-4 cm有粒子射出
C．左边界：y＞8 cm有粒子射出
D．左边界：0＜y＜8 cm有粒子射出

Answer

粒子垂直进入磁场后做匀速圆周运动，当粒子的轨迹恰好与x轴方向的右边界相切时，y值正值达到最大；当粒子沿-y轴方向射入磁场时，粒子从磁场右边界x轴下方射出时，y的负值达到最大，根据几何知识求解．
【解析】
A、B当粒子的轨迹恰好与x轴方向的右边界相切时，如图，根据几何知识得到
y1==cm=4cm
当粒子沿-y轴方向射入磁场时，粒子从磁场右边界x轴下方射出时，则有
y2=-=-cm=-4cm
所以右边界：-4cm＜y＜4cm有粒子射出．故A正确，B错误．
C、D由图可知，粒子只能x轴上方从左边界射出磁场，y的最大值为y=8cm．
所以左边界：0＜y＜8cm有粒子射出．故C错误，D正确．
故选AD