选项A,正如上面的分析,粒子一定是沿半径方向与圆筒相碰,之后沿半径反向返回圆筒,粒子不可能经过圆心O,所以选项A错误。
选项B,正如前面分析,带电粒子至少经过2次碰撞才可能从筒内飞出,如上图所示,带电粒子每次偏转角度120度,经过A和B两点的两次碰撞,之后从P点飞出,所以选项B正确。
选项C,我们知道,带电粒子在磁场中运动的半径公式为:
r=mv/Bq
周期公式为:
T=2Πm/Bq
带电粒子的圆周运动的周期与速度无关,那么,带电粒子在磁场中的运动时间t就取决于带电粒子在磁场中运动时共计发生的偏转角度。
但是由于粒子的速度越大,其圆周运动的半径就越大,粒子与圆筒碰撞的次数就越多,所以粒子在磁场内的运动时间不一定就变小了,所以选项C错误。
选项D,按照前面的分析,带电粒子每次碰撞前后都是沿圆筒的半径方向,所以,粒子速度方向一定平行于碰撞点与圆心O 的连线,所以选项D正确。
综上分析可知,本题的正确答案为选项BD。