问题 选择题

如图所示,水平放置的平板MN的上方是足够宽的匀强磁场区域,磁感应强度的大小为B,磁场方向垂直于纸面向里.许多质量为m、带电量为+q的粒子,以相同的速率v,沿位于纸面内的各个不同方向,由小孔射入磁场区域.不计重力,不计粒子间的相互影响.则带电粒子可能经过的区域的面积是(  )

A.

3
2
π(
mv
qB
)2

B.

1
2
π(
mv
qB
)2

C.π(

mv
qB
)2

D.2π(

mv
qB)2

答案

由题意可知粒子在磁场中的运动半径R=

mv
qB
,所有粒子在磁场中半径相同,

由图可知,

由O点射入水平向右的粒子恰好应为最右端边界;随着粒子的速度方向偏转,粒子转动的轨迹圆可认为是以O点为圆心以2R为半径转动.

如图所示,

由几何图形可知,带电粒子可能经过的区域的面积为:

S=

1
2
πR2+
1
4
π(2R)2=
3
2
π(
mv
qB
)2

所以选项A正确,选项BCD错误.

故选A.

单项选择题 A1/A2型题
单项选择题