题目内容

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.
B.
C.
D.2
【答案】分析:相同速度的粒子在磁场中的转动半径相同,则根据带电粒子的进入磁场的方向可确定圆心的位置,则可得出所有粒子能到达的最远位置,即可确定出粒子的范围.
解答:解:
由题意可知粒子在磁场中的运动半径R=,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==
所以选项A正确,选项BCD错误.
故选A.
点评:确定带电粒子轨迹的范围一般应用画图的方法找出,同时可以结合选项进行分析,可以用最快的速度求出结论.
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