Question

如图所示的磁场区域分两部分，由半径为R的半圆和长、宽分别为2R、R的矩形构成，在图示区域内有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，在半圆的中点处向圆心O点发射一系列速度相等、带同种电荷的粒子，经一段时间的偏转粒子由点离开磁场，忽略粒子间的相互作用力以及粒子重力。下列说法正确的是

A．粒子一定带负电，粒子到达N点的速度方向沿ON方向

B．仅增大粒子的入射速率，粒子在磁场中的运动时间变长

C．仅改变粒子的入射速度方向，则NP段一定没有粒子到达

D．仅改变粒子的入射速度方向，则从弧MN离开的粒子速度方向均与ON平行

Answer

AD

【解析】带电粒子在点所受的洛伦兹力方向向左，由左手定则判断知，粒子带负电，粒子沿磁场的半径MO方向射入磁场，由几何知识可知，粒子必定从N点沿半径ON方向离开磁场，A正确；仅增大粒子的入射速率，由半径公式知，粒子的轨迹半径变大，而轨迹对应的圆心角变小，由周期公式可知，粒子在磁场中运动的时间变短，B错误；仅改变粒子的入射速度方向，粒子的轨迹半径不变，仍为R，如图所示，NP段存在一点C满足MC=2R，MC可以作为粒子轨迹的直径，粒子能从该点射出，C错误；仅改变粒子的入射速度方向，粒子的轨迹半径不变，设粒子从弧MN上射出的点为D，轨迹圆心为O′，如图所示，四边形OMO′D各边长度相等，为菱形，则O′D//OM，O′D⊥ON，故粒子从弧MN射出的速度方向与ON平行，D正确。