题目内容

【题目】如图所示,在边长为2a的正三角形区域内存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,一个质量为m、电荷量为﹣q的带电粒子(重力不计)从AB边的中点O以速度v进入磁场,粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB边的夹角为60°,若要使粒子能从AC边穿出磁场,则匀强磁场的大小B需满足( )

A.B>
B.B<
C.B>
D.B<

【答案】B
【解析】解:粒子刚好达到C点时,其运动轨迹与AC相切,如图所示:

则粒子运动的半径为:r=acot30°= a,

洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:

qvB=m

解得:r=

粒子要能从AC边射出,粒子运行的半径:R>r,

解得:B<

故选:B.

作出粒子在磁场中的运动轨迹,结合几何关系得到临界轨迹的轨道半径;再根据牛顿第二定律并结合洛伦兹力提供向心力列式求解.

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