2023 年全国甲卷理科综合（物理部分）选择题第七题

一、试题如下

题目：光滑刚性绝缘圆筒内存在着平行于轴的匀强磁场，筒上P点开有一个小孔，过P 的横截面是以O为圆心的圆，如图所示。一带电粒子从 P 点沿PO 射入，然后与简壁发生碰撞。假设粒子在每次碰撞前、后瞬间，速度沿圆上碰撞点的切线方向的分量大小不变，沿法线方向的分量大小不变、方向相反；电荷量不变。不计重力。下列说法正确的是（）

A. 粒子的运动轨迹可能通过圆心O

B. 最少经2次碰撞，粒子就可能从小孔射出

C. 射入小孔时粒子的速度越大，在圆内运动时间越短

D. 每次碰撞后瞬间，粒子速度方向一定平行于碰撞点与圆心O 的连线

二、考查知识点

本题主要考查带电粒子在磁场中的运动，涉及到对几何关系的考查和理解，以及利用带电粒子在此磁场中的运动特点，结合几何关系做出解答。

三、详细解析

从题目中给出的信息来看，有两个信息需要我们能理解到：

1、“粒子在每次碰撞前、后瞬间，速度沿圆上碰撞点的切线方向的分量大小不变，沿法线方向的分量大小不变、方向相反”，这个含义时告诉我们带电粒子沿半径方向射向圆筒也一定沿半径方向返回圆筒；