第46讲 动态圆、磁聚焦和磁发散问题（专项训练）（黑吉辽蒙专用）（教师版）

第46讲动态圆、磁聚焦和磁发散问题目录TOC\o"1-2"\h\u01课标达标练题型01三类动态圆题型02磁聚焦磁发散02核心突破练03真题溯源练01三类动态圆1．（2025高三上·辽宁鞍山·阶段练习）如图所示，在直角三角形ABC内存在垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出），AB边长为d，∠C＝30°。现垂直AB边射入一群质量均为m、带电荷量均为q、速度大小均为v的带正电粒子，已知垂直AC边射出的粒子在磁场中运动的时间为t0，运动时间最长的粒子在磁场中的运动时间为，则下列判断不正确的是（）A．粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为B．该匀强磁场的磁感应强度大小为C．粒子在磁场中运动的轨道半径为D．粒子进入匀强磁场时的速度大小为【答案】C【详解】A．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，垂直AC边射出的粒子在磁场中运动的时间是T，即则得周期T=4t0故A正确；B．由得故B正确；C．设运动时间最长的粒子在磁场中的运动轨迹所对的圆心角为θ，则有得画出该粒子的运动轨迹如图，设轨道半径为R，由几何知识得可得故C错误；D．根据，解得故D正确。本题选错误的，故选C。2．（24-25高二上·黑龙江牡丹江·期中）如图所示，有一个边长为l，磁感应强度为B的正方形匀强磁场区域abcd,e是ab的中点,f是ac的中点,

如果在c点沿对角线方向以一定的速度v射入一比荷为k的带电粒子（不计重力），且该粒子恰好能从f点射出。则下列说法正确的是（）A．粒子射入磁场的速度大小B．粒子在磁场中运动的时间为C．若只减小粒子入射速度大小，则粒子在磁场中的运动时间不变D．若粒子入射速度大小变为2v，则粒子恰好从a点射出【答案】BCD【详解】A．由题意，当粒子从f点飞出时，画出粒子运动轨迹，利用几何知识，可求得粒子在磁场中的运动半径根据，可求得故A错误；B．粒子在磁场中运动的时间为故B正确；C．若只减小粒子入射速度大小，则粒子在磁场中的运动半径将减小，画出粒子在磁场中的运动轨迹可知，粒子均从ef边射出，由几何知识可知粒子运动轨迹所对应的圆心角均为90°，运动时间均为可知粒子在磁场中的运动时间不变，故C正确；D．若粒子入射速度大小变为2v，则粒子在磁场中的运动半径将变为由几何知识可判断知粒子恰好从a点射出，故D正确。故选BCD。3．（24-25高二下·辽宁沈阳·期中）如图所示，直角三角形abc区域存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，ab边长为2L，，一粒子源固定在ac边的中点d，粒子源垂直ac边向磁场中发射不同速率的带正电的粒子，粒子均从bc边界射出，已知粒子质量为m、电荷量为q，下列说法正确的是（

）A．粒子运动的速率可能为B．粒子在磁场中运动的时间可能为C．bc边界上有粒子射出的区域长度最大为D．有粒子经过的磁场区域的面积最大为【答案】BC【详解】A．根据题意可知当粒子运动轨迹与ab边相切时，对应的速度最大，如图所示根据几何知识可得半径为根据洛伦兹力提供向心力解得同理若粒子从c点射出，则速度则粒子的速度不可能为，故A错误；B．粒子在磁场中运动的周期为当粒子垂直bc边射出时，粒子在磁场中运动的时间为故B正确；CD．根据题意可知当粒子运动轨迹与ab边相切时，打在cb上的点到c点的距离最大，即所以打在bc边界上有粒子射出的区域长度最大为，有粒子经过的磁场区域的面积最大为故C正确，D错误。故选BC。4．（23-24高二下·河南驻马店·期中）空间中存在直角三角形ABC区域，其中AB边长为L，，现给该区域施加垂直于纸面向里的稳定的匀强磁场如图，磁感应强度为B，以不同的速率从A点沿AB方向射入一束完全相同的正粒子，比荷为（忽略重力对运动状态的影响），则（）A．粒子速度越大，在磁场中运动时间越长 B．粒子在磁场中运动时间最长为C．粒子在磁场中运动的最长路程为 D．粒子能从AC射出的区域长度为L【答案】BC【详解】AB．根据洛伦兹力提供向心力解得可知粒子速度越大，粒子运动半径越大。当粒子运动半径较小时，能够从边射出，粒子在磁场中的圆心角为，粒子在磁场中运动时间为该过程中粒子运动时间不变，此时粒子在磁场中运动时间最长，当粒子运动半径较大时，从BC边射出，粒子速度越大，轨迹对应的圆心角越小，在磁场中运动时间短，故A错误，B正确；CD．当粒子和BC边相切时路程最大，此时射出点为粒子在AC边射出的最远点，由几何关系知粒子在磁场中运动的最长路程为此时最远点距点的距离为故C正确，D错误。故选BC。5．（2025·吉林长春·高三月考）（多选）我国研制的世界首套磁聚焦霍尔电推进系统已经完成了全部在轨飞行验证工作，可作为太空发动机使用，带电粒子流的磁聚焦是其中的关键技术之一。如图，实线所示的两个圆形区域内存在垂直于纸面的匀强磁场I、Ⅱ，磁感应强度分别为，。两圆半径均为r，相切于O点。一束宽度为的带电粒子流沿x轴正方向射入后都汇聚到坐标原点O。已知粒子的质量均为m、电荷量均为、进入磁场的速度均为v，不计带电粒子的重力及粒子间的相互作用力。下列说法正确的是（）A．的大小为B．从O点进入磁场Ⅱ的粒子的速度仍相同C．若，则粒子在磁场Ⅱ的边界的射出点在六分之一圆周上D．若，则粒子在磁场Ⅱ中运动的最长时间为【答案】ACD【详解】A．由磁聚焦的特点可知，粒子在磁场中的运动半径与磁场圆的半径相等，即解得A正确；B．洛伦兹力只改变带电粒子的运动方向不改变其速度的大小，其速度大小相等，但速度的方向不同，B错误；C．若，则可知，粒子离开磁场II最远的位置离原点为r，如图所示。由几何关系，弦所对最大圆心角为，故粒子在磁场II的边界的射出点在六分之一圆周上，C正确；D．若，则由此可知，粒子离开磁场Ⅱ运动轨迹的弦越长，运动的时间越长，如图所示，粒子在磁场中运动轨迹的圆心角为，则粒子在磁场Ⅱ中运动的最长时间为D正确；故选ACD。6．（23-24高二上·海南海口·期末）如图所示，在矩形GHIJ区域内分布着垂直纸面向里的匀强磁场，P点是GH边的中点，四个完全相同的带电粒子仅在洛伦兹力的作用下，以大小不同的速率从P点射入匀强磁场，它们的轨迹在同一平面（纸面）内，下列说法正确的是（）A．④粒子的速率最大B．③粒子的向心加速度最大C．②粒子在矩形GHIJ磁场区域运动的时间最长D．①、②、③、④这四个粒子在矩形GHIJ磁场区域的运动周期不相同【答案】A【详解】CD．对于完全相同的粒子，其比荷相同，在同一匀强磁场中，则周期相同，由图知③粒子在磁场中转过的圆心角最大，所以③粒子在矩形GHIJ磁场区域经历的时间最长，故CD错误；A．根据洛伦兹力提供向心力有可得由于④粒子的半径最大，则④粒子的速率最大，故A正确；B．粒子的向心加速度为可知④粒子的向心加速度最大，故B错误。故选A。7．（23-24高二上·湖北·期中）如图所示，直角三角形区域中存在一匀强磁场，磁感应强度为，已知边长为，比荷均为的带正电粒子以不同的速率从点沿方向射入磁场（不计粒子重力），则（）A．粒子速度越大，在磁场中运动的时间越短B．粒子速度越大，在磁场中运动的路程越大C．粒子在磁场中运动的最长路程为D．粒子在磁场中运动的最短时间为【答案】C【详解】AB．粒子在磁场中做匀速圆周运动，随速度增加，半径变大，当粒子运动轨迹恰好与BC边相切时，粒子运动轨迹如图所示，当粒子从AC边射出时，即使粒子速度越大，但是运动时间不变，当粒子的轨迹与BC边相切时，粒子速度再增加，则粒子从BC边射出，则随速度增加，在磁场中运动的路程越小，选项AB错误；C．当粒子的轨迹与BC边相切时，由几何知识得，粒子轨道半径r=AB=L此时粒子在磁场中运动的路程最长为选项C正确；D．当粒子从BC边射出时，粒子的速度越大，半径越大，出射点越靠近B点，时间也越来越短，直到从B点射出时粒子的速度无穷大，时间趋近于零，选项D错误。故选C。8．（2024高三·全国·专题练习）如图所示，在直角坐标系xOy第一象限内x轴上方存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，在y轴上S处有一粒子源，它可向右侧纸面内各个方向射出速率相等的质量均为m，电荷量均为q的同种带电粒子，所有粒子射出磁场时离S最远的位置是x轴上的P点。已知粒子带负电，==d，粒子重力及粒子间的相互作用均不计，则（）A．粒子的速度大小为B．从O点射出的粒子在磁场中的运动时间为C．从x轴上射出磁场的粒子在磁场中运动的最长时间与最短时间之比为9∶2D．沿平行x轴正方向射入的粒子离开磁场时的位置到O点的距离为【答案】C【详解】A．由题意可知，带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，粒子射出磁场时离S最远的位置是x轴上的P点，可以画出其轨迹1，如图所示，可知SP为直径，由几何关系则有得由洛仑兹力提供向心力可得得A错误；B．粒子的运动周期得从O点射出的粒子如轨迹3，由几何知识可得轨迹3所对应的圆心角为60°，在磁场中的运动时间故B错误；C．从x轴上射出磁场的粒子中，运动时间最长的粒子为运动轨迹与x轴相切的粒子（轨迹2），对应的圆心角为270°，得运动时间最短的粒子为从原点飞出的粒子（轨迹3），此时对应的圆心角为60°，得到所以故C正确；D．沿平行x轴正方向射入的粒子，圆心在原点处，运动轨迹为四分之一圆，离开磁场时的位置到O点的距离为d，故D错误。故选C。02磁聚焦磁发散9．（24-25高二上·全国·课后作业）带电粒子流的磁聚焦是薄膜材料制备的关键技术之一。磁聚焦原理如图，真空中半径为的圆形区域内存在垂直纸面的匀强磁场。一束宽度为、沿x轴正方向运动的电子流射入该磁场后聚焦于坐标原点O。已知电子的质量为m、电荷量为e、进入磁场的速度为v，不计电子重力及电子间的相互作用，则磁感应强度的大小为（）A． B． C． D．【答案】C【详解】由题可知，从左侧任选一束电子流A经磁场偏转后，通过坐标原点O，如图所示由于电子沿水平方向射入磁场，半径与速度方向垂直，可知，由几何关系可知，平行四边形为菱形，因此电子在磁场中运动的轨道半径，又由于可得磁感应强度的大小为故选C。10．（22-23高二下·河北秦皇岛·开学考试）我国研制的世界首套磁聚焦霍尔电推进系统已经完成了全部在轨飞行验证工作，可作为太空发动机使用，带电粒子流的磁聚焦是其中的关键技术之一。如图，实线所示的两个圆形区域内存在垂直于纸面的匀强磁场I、Ⅱ，磁感应强度分别为，。两圆半径均为r，相切于O点。一束宽度为的带电粒子流沿x轴正方向射入后都汇聚到坐标原点O。已知粒子的质量均为m、电荷量均为、进入磁场的速度均为v，不计带电粒子的重力及粒子间的相互作用力。下列说法正确的是（）A．的大小为B．从O点进入磁场Ⅱ的粒子的速度仍相同C．若，则粒子在磁场Ⅱ的边界的射出点在六分之一圆周上D．若，则粒子在磁场Ⅱ中运动的最长时间为【答案】ACD【详解】A．由磁聚焦的特点可知，粒子在磁场中的运动半径与磁场圆的半径相等，即解得A正确；B．洛伦兹力只改变带电粒子的运动方向不改变其速度的大小，其速度大小相等，但速度的方向不同，B错误；C．若，则可知，粒子离开磁场II最远的位置离原点为r，如图所示。由几何关系，弦所对最大圆心角为，故粒子在磁场II的边界的射出点在六分之一圆周上，C正确；D．若，则由此可知，粒子离开磁场Ⅱ运动轨迹的弦越长，运动的时间越长，如图所示，粒子在磁场中运动轨迹的圆心角为，则粒子在磁场Ⅱ中运动的最长时间为D正确；故选ACD。11．（2023·山东·模拟预测）利用磁聚焦和磁控束可以改变一束平行带电粒子的宽度，人们把此原理运用到薄膜材料制备上，使芯片技术得到飞速发展。如图，宽度为的带正电粒子流水平向右射入半径为的圆形匀强磁场区域，磁感应强度大小为，这些带电粒子都将从磁场圆上O点进入正方形区域，正方形过O点的一边与半径为的磁场圆相切。在正方形区域内存在一个面积最小的匀强磁场区域，使汇聚到O点的粒子经过该磁场区域后宽度变为，且粒子仍沿水平向右射出，不考虑粒子间的相互作用力及粒子的重力，下列说法正确的是（）A．正方形区域中匀强磁场的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里B．正方形区域中匀强磁场的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里C．正方形区域中匀强磁场的最小面积为D．正方形区域中匀强磁场的最小面积为【答案】BC【详解】AB．根据磁聚焦原理，粒子在半径为的圆形磁场区域中运动，粒子运动的轨迹半径为，有解得要使汇聚到O点的粒子经正方形区域内的磁场偏转后宽度变为，且粒子仍沿水平向右射出，作出轨迹如图所示，由几何关系可知粒子的轨迹半径，正方形中磁场区域内应该为圆形磁场的一部分，有解得比较可得由左手定则可知，方向垂直纸面向里，A错误，B正确；CD．如图，磁场区域的最小面积为C正确，D错误。故选BC。12．（22-23高三上·江苏南京·开学考试）带电粒子流的磁控束和磁聚焦是薄膜材料制备的关键技术之一，如图甲，在xoy平面的第一象限内曲线和y轴之间存在着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B0；在第二象限内存在着如图乙所示的交变磁场（以垂直纸面向外为磁场的正方向）。放射源在A（3a，0）点发射质量为m、带电量为+q的粒子，其速度大小，方向与x轴负方向的夹角为θ（大小未知，0<θ≤53°），粒子都能垂直穿过y轴后进入第二象限。t=0时刻某粒子P经过y轴。不计粒子重力和粒子间相互作用，已知sin53°=0.8，cos53°=0.6）。求：（1）若θ=53°，粒子在第一象限的磁场区域运动的时间；（2）若，要使粒子P在0~T0内不回到第一象限，交变磁场的变化周期T0应满足什么条件；（3）若将第二象限的交变磁场撤换为磁感应强度为B0且分别与x轴和y轴相切的圆形有界磁场，且所有粒子均从x轴上的切点射出，求粒子中经过圆形磁场区域最大偏转角α的正弦值。【答案】（1）；（2）；（3）【详解】（1）粒子运动轨迹如图粒子在磁场中做匀速圆周运动得在第一象限磁场区域运动的时间为t，则得（2）由题意知：粒子不回到第一象限，临界情况为轨迹与y轴相切，如图所示粒子在磁场中做匀速圆周运动则则两圆心连线与y轴夹角为β，有得β＝37°由题意知，临界条件为得T0应满足条件为（3）在第二象限轨迹如图由第（2）问知粒子在磁场中运动半径，由题意可知，所有粒子经圆形磁场后均经过切点，所以θ＝53°时偏转角最大，当θ＝53°时粒子经过y轴的坐标为解得由几何关系得所以13．（2022·福建莆田·二模）带电粒子流的磁聚焦是薄膜材料制备的关键技术之一、磁聚焦原理如图，真空中一半径为r的圆形区域内存在垂直纸面的匀强磁场，一束宽度为2r、沿x轴正方向运动的带电粒子流射入该磁场后汇聚于坐标原点O。已知粒子的质量均为m、电荷量均为q、进入磁场的速度均为v，不计带电粒子的重力及粒子间的相互作用力。则磁感应强度的大小应为（）A．

B． C． D．【答案】C【详解】利用圆形区域匀强磁场实现对带电粒子流的磁聚焦，需要满足：粒子匀速圆周运动半径与圆形磁场区域的半径相等，设粒子做匀速圆周运动的半径为R，则有粒子匀速圆周运动所需向心力等于洛伦兹力，则有解得故选C。14．（22-23高二下·山东济宁·期中）如图所示，在直角坐标系xOy第一象限内x轴上方存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，在y轴上S处有一粒子源，它可向右侧纸面内各个方向射出速率相等的质量大小均为m，电荷量大小均为q的同种带电粒子，所有粒子射出磁场时离S最远的位置是x轴上的P点。已知，粒子带负电，粒子重力及粒子间的相互作用均不计，则（）A．粒子的速度大小为B．从O点射出的粒子在磁场中的运动时间为C．沿平行x轴正方向射入的粒子离开磁场时的位置到O点的距离为D．从x轴上射出磁场的粒子在磁场中运动的最长时间与最短时间之比为【答案】ACD【详解】A．由，可得SP＝5d如图所示，结合“在轨迹圆中，轨迹的直径为最长的弦”和题中“所有粒子射出磁场时离S最远的位置是x轴上的P点”可知SP是其中一个轨迹的直径，由可得则故A正确；B．由几何知识可得从O点射出的粒子，轨迹所对的圆心角为106°，在磁场中的运动时间为故B错误；C．假设沿平行x轴正方向射入的粒子，离开磁场时的位置到O点的距离为l，由几何知识可得代入解得故C正确；D．从x轴上射出磁场的粒子，从原点射出时在磁场中运动时间最短，其运动时间为运动轨迹与x轴相切时运动时间最长，由几何知识可得轨迹所对的圆心角为，运动时间为则故D正确。故选ACD。15．（21-22高二上·河北张家口·阶段练习）如图所示，以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，∠A=60°，AO=L，在O点放置一个粒子源，可以向各个方向发射某种带负电粒子。已知粒子的比荷为，发射速度大小都为，设粒子发射方向与OC边的夹角为θ，不计粒子重力及它们之间的相互作用。对于粒子进入磁场后的运动，下列判断不正确的是（）A．粒子在磁场中运动的半径R=LB．当θ=0°时，粒子射出磁场时的速度方向与AC边垂直C．当θ=0°时，粒子在磁场中运动时间D．当θ=60°时，粒子在磁场中运动时间【答案】C【详解】A．根据牛顿第二定律有

①由题意可知

②联立①②解得

③故A正确；BC．如图1所示，当θ=0°时，粒子从AC边的D点射出，根据几何关系可知粒子射出磁场时的速度方向与AC边垂直，且粒子转过的圆心角为60°，运动时间为故C错误；D．如图2所示，当θ=60°时，根据几何关系可知粒子将从A点射出，粒子转过的圆心角为60°，运动时间为故D正确。本题选错误的，故选C。16．（24-25高三下·甘肃·阶段练习）如图所示，在两平行金属极板P、Q上加恒定电压U，极板Q的右侧有一个边长为的正方形匀强磁场区域abcd，磁场的磁感应强度方向垂直纸面向里。P极板上中心O处有一粒子源，可发射出初速度为零、电荷量与质量的比值为k的带电粒子（不计重力），Q极板中心有一小孔，可使粒子射出后垂直磁场方向从a点沿对角线ac方向进入匀强磁场区域，下列说法正确的是（）A．带电粒子刚进入磁场时的速度大小为B．若带电粒子向上偏转，则极板Q的电势比极板P的电势高C．若带电粒子恰好从d点射出，则其在磁场中的运动时间为D．带电粒子进入磁场时的速度越大，其运动半径一定越大，在磁场中运动的时间一定越长【答案】AC【详解】A．根据动能定理且有可得带电粒子刚进入磁场时的速度大小为故A正确；B．若带电粒子向上偏转，可知粒子带正电，由于在电场中加速运动，可知极板Q的电势比极板P的电势低，故B错误；C．若带电粒子恰好从d点射出，根据几何关系可知粒子在磁场中做圆周运动的半径为L，圆心角为，粒子在磁场运动周期则其在磁场中的运动时间为故C正确；D．由洛伦兹力提供向心力可知可得带电粒子进入磁场时的速度越大，其运动半径一定越大，离开磁场时就越靠近c点，则圆周运动的弦切角越小，所以圆心角也越小，在磁场中运动的时间越短，故D错误。故选AC。1.（全国III卷·高考真题）平面OM和平面ON之间的夹角为30°，其横截面（纸面）如图所示，平面OM上方存在匀强磁场、磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。一带电粒子的质量为m，电荷量为q（q>0），沿纸面以大小为v的速度从OM上的某点向左上方射入磁场，速度方向与OM成30°角，已知该粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，并从OM上另一点射出磁场，不计重力。则粒子离开磁场时的出射点到两平面交线O的距离为（）A．mv2qB B．3mvqB C．2mv【答案】D【详解】带电粒子在磁场中做圆周运动洛伦兹力提供向心力，所以qvB=m根据题意，轨迹与ON相切，画出粒子的运动轨迹如图所示由于AD=2r故△AO′D为等边三角形，∠O′DA=60°，而∠MON=30°，则∠OCD=90°，故CO′D为一直线，则OD=故选D。2．（2025·全国卷·高考真题）如图，正方形abcd内有方向垂直于纸面的匀强磁场，电子在纸面内从顶点a以速度v0射入磁场，速度方向垂直于ab。磁感应强度的大小不同时，电子可分别从ab边的中点、b点和c点射出，在磁场中运动的时间分别为t1、t2和t3，则（

）A．t1<t2=t3 B．t1<t2<t3 C．t1=t2>t3 D．t1>t2>t3【答案】A【详解】由于带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，则电子在磁场中运动的时间为设正方形abcd的边长为l，则，，则有t1<t2=t3故选A。3．（2024·广西·高考真题）坐标平面内一有界匀强磁场区域如图所示，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。质量为m，电荷量为的粒子，以初速度v从O点沿x轴正向开始运动，粒子过y轴时速度与y轴正向夹角为，交点为P。不计粒子重力，则P点至O点的距离为（）A． B． C． D．【答案】C【详解】粒子运动轨迹如图所示在磁场中，根据洛伦兹力提供向心力有可得粒子做圆周运动的半径根据几何关系可得P点至O点的距离故选C。4．（2024·湖北·高考真题）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（）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【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；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可得故D正确。故选D。5．（2024·河北·高考真题）如图，真空区域有同心正方形ABCD和abcd，其各对应边平行，ABCD的边长一定，abcd的边长可调，两正方形之间充满恒定匀强磁场，方向垂直于正方形所在平面．A处有一个粒子源，可逐个发射速度不等、比荷相等的粒子，粒子沿AD方向进入磁场。调整abcd的边长，可使速度大小合适的粒子经ad边穿过无磁场区后由BC边射出。对满足前述条件的粒子，下列说法正确的是（

）A．若粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角为45°，则粒子必垂直BC射出B．若粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角为60°，则粒子必垂直BC射出C．若粒子经cd边垂直BC射出，则粒子穿过ad边的速度方向与ad边夹角必为45°D．若粒子经bc边垂直BC射出，则粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角必为60°【答案】AD【详解】A．粒子在磁场中做匀速圆周运动，在正方形abcd区域中做匀速直线运动，粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角为45°，在正方形abcd区域中的运动轨迹必平行于AC的连线，可知粒子必经过cd边，进入正方形abcd区域前后的两段圆弧轨迹的半径相等，并且圆心角均为45°，据此作出粒子可能的两个运动轨迹如图所示粒子的运动轨迹均关于直线BD对称，粒子必从C点垂直于BC射出，故A正确；C．若粒子经cd边垂直BC射出，粒子运动轨迹如图所示设粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角为，则图中两段圆弧