如图所示，在半径为R的圆形区域内，有匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于圆平面（未画出）．一群比荷为qm的负离子以相同速率v0（较大），由P点在纸平面内向不同方向射入磁场中发生

Question

如图所示，在半径为R的圆形区域内，有匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于圆平面（未画出）．一群比荷为(q)/(m)的负离子以相同速率v₀（较大），由P点在纸平面内向不同方向射入磁场中发生偏转后，又飞出磁场，最终打在磁场区域右侧的荧光屏（足够大）上，则下列说法正确的是（不计重力）（　　）

A．离子在磁场中运动时间一定相等
B．离子在磁场中的运动半径一定不相等
C．由Q点飞出的离子在磁场中运动的时间最长
D．沿PQ方向射入的离子飞出时偏转角最大

Answer 1

A、设粒子轨迹所对应的圆心角为θ，则粒子在磁场中运动的时间为t=(θ)/(2π)T，T=(2πm)/(qB)，所有粒子的运动周期相等，由于离子从圆上不同点射出时，轨迹的圆心角不同，所以离子在磁场中运动时间不同，故A错误．
B、离子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvB=m(v2)/(r)，解得：r=(mv)/(qB)，因粒子的速率相同，比荷相同，故半径一定相同，故B错误；
C、由圆的性质可知，轨迹圆与磁场圆相交，当轨迹圆的弦长最大时偏向角最大，故应该使弦长为PQ，故由Q点飞出的粒子圆心角最大，所对应的时间最长；此时粒子一定不会沿PQ射入．故C正确，D错误；
故选：C．