问题 选择题

一匀强磁场,磁场方向垂直于xOy平面,在xOy平面上,磁场分布在以O为圆心的一个圆形区域内。一个质量为m、电荷量为q的带电粒子,由原点O开始运动,初速度为v,方向沿x轴正方向。后来,粒子经过y轴上的P点,如图所示。不计重力的影响。粒子经过P点时的速度方向可能是图中箭头表示的   (   )

A.只有箭头a、b是可能的

B.只有箭头b、c是可能的

C.只有箭头c是可能的

D.箭头a、b、c、d都是可能的

答案

答案:B

分析:一带电粒子,以一定的速度垂直进入匀强磁场中,由洛伦兹力提供向心力,使其做匀速圆周运动.若P点在磁场中,则由粒子运动轨迹来确定经过P点的速度方向;若P点不在磁场中,则粒子先做匀速圆周运动后,做直线运动,从而确定粒子经过P点的速度方向.

解答:解:磁场分布在以O为圆心的一个圆形区域内,由于半径不知,所以当P点在磁场中,则粒子从O点沿x轴正方向,当到达P点时,刚好完成半圈.所以经过P点的速度方向指向C;

当磁场分布在以O为圆心的一个圆形区域内,由于半径不知,所以当P点在磁场之外,则粒子从O点沿x轴正方向,因此出磁场时,还没有到达P点,接着做匀速直线运动后到达P点时,所以经过P点的速度方向指向b;

因此速度方向不可能指向a 或d.

故选:B

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