Question

【題目】如圖所示，半徑為R=2cm的圓形區(qū)域中有垂直紙?jiān)谙蛲獾膭驈?qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫出），磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T，一個(gè)比荷為2×106C/kg的帶正電的粒子從圓形磁場(chǎng)邊界上的A點(diǎn)以v0=8×104m/s的速度垂直直徑MN射入磁場(chǎng)，恰好從N點(diǎn)射出，且∠AON=120。下列選項(xiàng)正確的是（ ）

A. 帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為1cm

B. 帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡圓心一定在圓形磁場(chǎng)的邊界上

C. 若帶電粒子改為從圓形磁場(chǎng)邊界上的C點(diǎn)以相同的速度入射，一定從N點(diǎn)射出

D. 若要實(shí)現(xiàn)帶電粒子從A點(diǎn)入射，從N點(diǎn)出射，則該圓形磁場(chǎng)的最小面積

Answer 1

【答案】BCD

【解析】

根據(jù)洛倫茲力提供向心力：，可得：，代入數(shù)據(jù)解得：r=2cm，故A錯(cuò)誤；粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示：由上可知四邊形AONP為菱形，又因?yàn)椤?/span>AON=120，根據(jù)幾何知識(shí)可得圓心P一定在圓周上，故B正確；從圓形磁場(chǎng)邊界上的C點(diǎn)以相同的速度入射，軌跡如圖所示，易知四邊形SCON為菱形，根據(jù)幾何知識(shí)可知粒子一定N點(diǎn)射出，故C正確；

當(dāng)帶電粒子從A點(diǎn)入射，從N點(diǎn)出射，以AN為直徑的圓的磁場(chǎng)，此時(shí)有最小面積即，故D正確。