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2024年高考湖北卷
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7. 如图所示,在以O点为圆心、半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。圆形区域外有大小相等、方向相反、范围足够大的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q(q>0)的带电粒子沿直径AC方向从A点射入圆形区域。不计重力,下列说法正确的是( )
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A. 粒子的运动轨迹可能经过O点
B. 粒子射出圆形区域时的速度方向不一定沿该区域的半径方向
C. 粒子连续两次由A点沿AC方向射入圆形区域的最小时间间隔为
D. 若粒子从A点射入到从C点射出圆形区域用时最短,粒子运动的速度大小为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.在圆形匀强磁场区域内,沿着径向射入的粒子,总是沿径向射出的;根据圆的特点可知粒子的运动轨迹不可能经过O点,故AB错误;
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C.粒子连续两次由A点沿AC方向射入圆形区域,时间最短则根据对称性可知轨迹如图
则最短时间有
故C错误;
D.粒子从A点射入到从C点射出圆形区域用时最短,则轨迹如图所示
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设粒子在磁场中运动的半径为r,根据几何关系可知
根据洛伦兹力提供向心力有
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故D正确。
故选D。
编辑:小徐