如图（a）是一种防止宇宙射线危害宇航员的装置，在航天器内建立半径分别为R和
的同心圆柱，圆柱之间加上沿轴向方向的磁场，其横截面如图（b）所示。宇宙射线中含有大量的质子，质子沿各个方向运动的速率均为
，质子的电荷量为e、质量为m。下列说法中正确的是（ ）
的同心圆柱，圆柱之间加上沿轴向方向的磁场，其横截面如图（b）所示。宇宙射线中含有大量的质子，质子沿各个方向运动的速率均为，质子的电荷量为e、质量为m。下列说法中正确的是（ ）
A．若沿任何方向入射的质子都无法进入防护区，则磁感应强度大小至少为 |
B．若正对防护区圆心入射的质子恰好无法进入防护区，则磁感应强度大小为 |
C．若正对防护区圆心入射的质子恰好无法进入防护区，则该情况下质子从进入磁场到离开磁场的总时间为 |
| D．若正对防护区圆心入射的质子恰好无法进入防护区，则该情况下质子在磁场中的轨迹对应的圆心角为60° |
更新时间：2024-01-21 14:02:11
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【知识点】 带电粒子在弧形边界磁场中运动
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【推荐1】如图所示为空心圆柱形磁场的截面图，O点为圆心，半径为R内圆与半径为3R外圆之间存在垂直纸面向里的匀强磁场，A为外圆上一点。一粒子源s可持续发射出大小均为v、质量为m，电荷量为q的粒子，不计粒子重力，以下说法正确的是（ ）
A．若粒子源放置在O点向各个方向均匀发射粒子，且所有粒子均不从外圆射出，则磁感应强度最小值为 |
B．若粒子源放置在O点向各个方向均匀发射粒子，且所有粒子均不从外圆射出，则磁感应强度最小值为 |
C．若粒子源放置A点且沿 连线发射粒子，为使粒子不进入内圆，则磁感应强度的最小值为 |
D．若粒子源放置A点且沿连线发射粒子，为使粒子不进入内圆，则磁感应强度的最小值为 |
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【推荐2】如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直纸面向里，图中虚线为磁场的边界，其中bc段是半径为R的四分之一圆弧，ab、cd的延长线通过圆弧的圆心，Ob长为R。一束质量为m、电荷量为正q的粒子，在纸面内以不同的速率从O点垂直ab射入磁场，其中M、N是圆弧边界上的两点，不计粒子间的相互作用和重力。则下列分析中正确的是（ ）
| A．从M点射出的粒子速率可能大于从N点射出粒子的速率 |
| B．从边界cd射出的粒子在磁场中运动的时间一定小于从圆弧bc段射出的粒子 |
| C．从圆弧bc射出的所有粒子中，从bc中点射出的粒子所用时间最短 |
D．从圆弧bc射出的所有粒子中，粒子所用最短时间为 |
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【推荐3】如图为一种质谱仪工作原理示意图。在以O为圆心，OH为对称轴，夹角为2α的扇形区域内分布着方向垂直于纸面的匀强磁场，对称于OH轴的C和D分别是离子发射点和收集点，CM垂直磁场左边界于M，且OM=d。现有一正离子束以小发散角（纸面内）从C射出，其中沿直线CN运动时粒子的速度与CM成θ角，这些离子在CM方向上的分速度均为v0。若该离子束中比荷为
的离子都能汇聚到D，则（ ）
的离子都能汇聚到D，则（ ）| A．磁场垂直于纸面向里 |
| B．在磁场中运动时，N处进入的粒子与M处进入的粒子圆心均在O点 |
| C．在磁场中运动时，N处进入的粒子半径比M处进入的粒子半径大 |
| D．粒子沿轨迹CMD与轨迹CND在磁场中运动的时间相等 |
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