在如图所示的平面内，分界线SP 将宽度为L 的矩形区域分成…——2022 高考物理第 8 题答案解析

【答案】BC

【解析】

【详解】若粒子通过下部分磁场直接到达P 点，如图

根据几何关系则有

$$ R = L $$

$$ q v B = m \frac {v ^ {2}}{R} $$

可得

$$ v = \frac {q B L}{m} = k B L $$

根据对称性可知出射速度与SP 成 $3 0 ^ { \circ }$ 角向上，故出射方向与入射方向的夹角为 $\scriptstyle { \theta = 6 0 ^ { \circ } }$ 。

当粒子上下均经历一次时，如图

因为上下磁感应强度均为B，则根据对称性有

$$ R = \frac {1}{2} L $$

根据洛伦兹力提供向心力有

$$ q v B = m \frac {v ^ {2}}{R} $$

可得

$$ v = \frac {q B L}{2 m} = \frac {1}{2} k B L $$

此时出射方向与入射方向相同，即出射方向与入射方向的夹角为 $\scriptstyle { \theta = 0 ^ { \circ } }$

通过以上分析可知当粒子从下部分磁场射出时，需满足

$$ v = \frac {q B L}{(2 n - 1) m} = \frac {1}{2 n - 1} k B L \quad (n = 1, 2, 3 \dots \dots) $$

此时出射方向与入射方向 夹角为的 $\scriptstyle { \theta = 6 0 ^ { \circ } }$

当粒子从上部分磁场射出时，需满足

$$ v = \frac {q B L}{2 n m} = \frac {1}{2 n} k B L (n = 1, 2, 3 \dots \dots) $$

此时出射方向与入射方向的夹角为 $\scriptstyle { \theta = 0 ^ { \circ } }$

故可知BC正确，AD 错误。

故选 BC。