Question

直角三角形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，∠QSP=30⁰， PQ=h。P点处有一个粒子源向场内不断放出速度大小、方向均不同的同种带电粒子，粒子质量为，带电量为（＞0）。SN是竖直放置的粒子筛，只允许垂直打在粒子筛上的粒子通过。由此可知（  ）

A. 所有能通过粒子筛的带电粒子在磁场中的运动时间都是

B. 通过粒子筛的粒子具有的最大速度是

C. 能否通过粒子筛与带电粒子从P点进入磁场时的方向无关

D. 所有能通过粒子筛的带电粒子都具有相同的动能

Answer

AB

【解析】A、如图所示，当粒子垂直打在粒子筛上也就是以水平方向的速度穿过磁场。

由图可知，圆心角为，则时间为： ，故选项A正确；

B、当速度增大，则半径增大，最大速度的粒子从S点飞出磁场，如图所示，则根据几何关系， ， ， ，则最大速度为： ，故选项B正确；

C、过粒子筛与带电粒子从P点进入磁场时的方向有关，如图所示，故选项C错误；

D、根据题意可以知道粒子的速度大小不同，故通过粒子筛的带电粒子都具有不同的动能， 选项D错误。

点睛：解答此题的关键是明确粒子的运动规律，画出临界轨迹，结合几何关系确定轨道半径，根据牛顿第二定律列式求解最大速度，注意粒子从S点射出的粒子。