Question

【題目】如圖所示，寬為d的有界勻強磁場的邊界為PP′、QQ′.一個質量為m、電荷量為q的微觀粒子沿圖示方向以速度v0垂直射入磁場，磁感應強度大小為B，要使粒子不能從邊界QQ′射出，粒子的入射速度v0的最大值可能是下面給出的(粒子的重力不計)(　　)

A.

B.

C.

D.

Answer 1

【答案】BC

【解析】

題目中只給出粒子“電荷量為q”，未說明是帶哪種電荷。若帶正電荷，軌跡是如圖所示上方與QQ′相切的圓弧，如圖1所示。設軌道半徑為R，根據幾何知識得：

R-Rcos60°=d

解得：

R=2d

粒子在磁場中運動時由洛倫茲力提供向心力，則牛頓第二定律得：

解得：

。

若帶負電荷，軌跡如圖所示下方與QQ′相切的圓弧，如圖2所示。根據幾何知識得：

R+Rcos60°=d

解得：

由 解得：

。

A．，與結論不相符，選項A錯誤；

B．，與結論相符，選項B正確；

C．，與結論相符，選項C正確；

D．，與結論不相符，選項D錯誤；

故選BC.