Question

如图所示，在半径为R的圆形区域内存在匀强磁场，磁感应强度为B.方向垂直于圆平面（未画出），一群质量为m，电荷量为-q的离子以相同速率v₀由P点在纸平面内向不同方向射入磁场中，发生偏转后又飞出场，已知离子的轨道半径r大于磁场区域半径R，不计离子重力，则下列说法中正确的是（      ）

A.离子飞出磁场时的动能可能不相等

B.离子在磁场中的运动半径一定相等

C.沿PQ方同射入的离子飞出时偏转角最大

D.由Q点射出的离子在磁场中运动的时间最长

Answer

BD

【解析】

A．由于洛仑兹力对带电离子不做功，只改变离子的运动方向而不改变离子的速度大小，所以离开磁场区域时的动能相等，故A错误；

B．离子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得

得

因粒子的速率相同，比荷相同，故半径一定相同，故B正确；

CD．由圆的性质可知，轨迹圆与磁场圆相交，当轨迹圆的弦长最大时偏向角最大，故应该使弦长为PQ，故由Q点飞出的粒子圆心角最大，所对应的时间最长，间最长的是由Q点射出的，偏转角最大，此时粒子一定不会沿PQ射入，故C错误，D正确。

故选BD。