Question

一匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面，在xOy平面上，磁场分布在以O为圆心的一个圆形区域内．一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，由原点O开始运动，初速度为v，方向沿x轴正方向．后来，粒子经过y轴上的P点，如图所示．不计重力的影响．粒子经过P点时的速度方向可能是图中箭头表示的（ ）

A．只有箭头a、b是可能的
B．只有箭头b、c是可能的
C．只有箭头c是可能的
D．箭头a、b、c、d都是可能的

Answer

一带电粒子，以一定的速度垂直进入匀强磁场中，由洛伦兹力提供向心力，使其做匀速圆周运动．若P点在磁场中，则由粒子运动轨迹来确定经过P点的速度方向；若P点不在磁场中，则粒子先做匀速圆周运动后，做直线运动，从而确定粒子经过P点的速度方向．
【解析】
磁场分布在以O为圆心的一个圆形区域内，由于半径不知，所以当P点在磁场中，则粒子从O点沿x轴正方向，当到达P点时，刚好完成半圈．所以经过P点的速度方向指向C；
当磁场分布在以O为圆心的一个圆形区域内，由于半径不知，所以当P点在磁场之外，则粒子从O点沿x轴正方向，因此出磁场时，还没有到达P点，接着做匀速直线运动后到达P点时，所以经过P点的速度方向指向b；
因此速度方向不可能指向a 或d．
故选：B