Question

【題目】如圖(a)所示，在半徑為R的虛線區域內存在周期性變化的磁場，其變化規律如圖(b)所示。薄擋板MN兩端點恰在圓周上，且MN所對的圓心角為120 °。在t=0時，一質量為m、電荷量為+q的帶電粒子，以初速度v從A點沿直徑AOB射入場區，運動到圓心O后，做一次半徑為的完整的圓周運動，再沿直線運動到B點，在B點與擋板碰撞后原速率返回（碰撞時間不計，電荷量不變），運動軌跡如圖(a)所示。粒子的重力不計，不考慮變化的磁場所產生的電場，下列說法正確的是

A. 磁場方向垂直紙面向外

B. 圖(b)中

C. 圖(b)中

D. 若t=0時，質量為m、電荷量為-q的帶電粒子，以初速度v從A點沿AO入射，偏轉、碰撞后，仍可返回A點

Answer 1

【答案】BC

【解析】根據軌跡可知，帶正電的粒子從O點向上偏轉做圓周運動，由左手定則可知，磁場方向垂直紙面向里，選項A錯誤；粒子在磁場中做勻速圓周運動洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：qvB0=m，解得磁感應強度：B0=，選項B正確；虛線區域不加磁場時粒子做勻速直線運動，粒子做勻速直線運動的時間：，虛線區域加速磁場后粒子做勻速圓周運動，粒子做勻速圓周運動的時間：，磁場變化的周期：T0=t1+t2=，選項C正確；若t=0時，質量為m、電荷量為-q的帶電粒子，以初速度v從A點沿AO入射，到達O點后向下，與板碰撞后，到達B板，與B碰撞后向上偏轉900然后從磁場中飛出，則不能返回A點，選項D錯誤；故選BC.