Question

14．如圖所示，在虛線所圍的區域內是勻強磁場，一個帶正電的粒子垂直進入磁場后又離開磁場，四個圖中分別用箭頭表示帶電粒子離開磁場時的運動方向，其中不可能的是（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，作出粒子可能的運動軌跡，然后分析答題．

解答 解：粒子在電場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，解得：r=$\frac{mv}{qB}$；
A、當粒子速度較小，軌道r較小時粒子從磁場下邊界射出磁場，射出時速度方向與下邊界垂直，故A不可能；
B、當粒子速度變大粒子軌道變大，粒子可能從左邊界射出磁場，粒子轉過的圓心角大于90°而小于180°，粒子運動軌跡如圖1所示，粒子轉過的圓心角可能小于90°從磁場左邊界射出磁場，如圖2所示，故BC可能；
D、當粒子速度較大時粒子軌道半徑較大，粒子可能從磁場的上邊界射出磁場，粒子轉過的圓心角小于90°，粒子運動軌跡如圖3所示，故D可能；
本題選不可能的，故選：A．

點評 粒子在磁場中做運用圓周運動，洛倫茲力提供向心力，粒子速度不同粒子軌道半徑不同，粒子運動軌跡不同，作出粒子運動軌跡即可解題；本題解題的關鍵是作出粒子運動軌跡．