(2011•安徽一模)如图所示,边界OA与OC之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场,边界OA上有一粒子源S.某一时刻,从S平
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解题思路:粒子在磁场中运动做匀速圆周运动,所有粒子的初速度大小相同,轨迹半径相同,弦越大,轨迹的圆心越大,运动时间越长.根据几何知识,画出轨迹,作出最长的弦,定出最长的运动时间.

粒子在磁场中运动做匀速圆周运动,入射点是S,出射点在OC直线上,出射点与S点的连线为轨迹的一条弦.

当从边界OC射出的粒子在磁场中运动的时间最短时,轨迹的弦最短,根据几何知识,作ES⊥OC,则ES为最短的弦,粒子从S到E的时间即最短.

由题,粒子运动的最短时间等于[T/6],则θ=60°

设OS=d,则ES=

3

2d

由几何知识,得粒子运动的轨迹半径为R=ES=

3

2d,直径D=

3d

当粒子轨迹的弦是直径时运动时间最长,根据几何知识,轨迹SD如图.

可见粒子在磁场中运动的最长时间为tmax=[T/2].

故选B

点评:

本题考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力.

考点点评: 本题的解题关键是运用几何知识画出轨迹,并且运用几何关系求解半径,这类问题是高考的热点,要加强训练,提高解题能力.

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