如图所示，在0≤x≤3a的区域内存在与xOy平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B。在t=0时刻，从原点O发*...

问题详情：

如图所示，在0≤x≤3a的区域内存在与xOy平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B。在t=0时刻，从原点O发*一束等速率的相同的带电粒子，速度方向与y轴正方向的夹角分布在0°～90°范围内。其中，沿y轴正方向发*的粒子在t=t0时刻刚好从磁场右边界上P(3a，a)点离开磁场，不计粒子重力，下列说法正确的是    (　　)

A.粒子在磁场中做圆周运动的半径为3a

B.粒子的发*速度大小为

C.带电粒子的比荷为

D.带电粒子在磁场中运动的最长时间为2t0

【回答】

D

【解析】根据题意作出沿y轴正方向发*的带电粒子在磁场中做圆周运动的运动轨迹如图所示，

圆心为O′，根据几何关系，可知粒子做圆周运动的半径为r=2a，故A错误；沿y轴正方向发*的粒子在磁场中运动的圆心角为，运动时间t0=，解得：v0=，选项B错误；沿y轴正方向发*的粒子在磁场中运动的圆心角为，对应运动时间为t0，所以粒子运动的周期为T=3t0，由Bqv0=mr，则=，故C错误；在磁场中运动时间最长的粒子的运动轨迹如图所示，

由几何知识得该粒子做圆周运动的圆心角为，在磁场中的运动时间为2t0，故D正确。

知识点：质谱仪与回旋加速器

题型：选择题