Question

如图所示，A点的离子源沿纸面垂直OQ方向向上射出一束负离子，重力忽略不计。为把这束负离子约束在0P之下的区域，可加垂直纸面的匀强磁场。已知OA间的距离为s ,负离子比荷为q/m   ，速率为v  ，OP与OQ间夹角为30⁰。则所加磁感应强度B满足 （     ）                                                                                                        

A. 垂直纸面向里，

B. 垂直纸面向里，

C. 垂直纸面向外，

D. 垂直纸面向外，

Answer

BC

【解析】AB、当所加匀强磁场方向垂直纸面向里时，由左手定则知：负离子向右偏转．约束在OP之下的区域的临界条件是离子运动轨迹与OP相切．如图（大圆弧）

由几何知识知： ，而，所以，所以当离子轨迹的半经小于s时满足约束条件，由牛顿第二定律及洛仑兹力公式列出，所以得；故A错误，B正确；

CD、当所加匀强磁场方向垂直纸面向外时，由左手定则知：负离子向左偏转．约束在OP之下的区域的临界条件是离子运动轨迹与OP相切．如图（小圆弧）：

由几何知识知道相切圆的半经为，所以当离子轨迹的半经小于时满足约束条件，由牛顿第二定律及洛仑兹力公式列出，所以得，故C正确，D错误；

故选BC。