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

问题描述:

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>

3
mv
3aq

B. B<
3
mv
3aq

C. B>
3
mv
aq

D. B<
3
mv
aq

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°=

3
a,
洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:
qvB=m
v2
r

解得:r=
mv
qB

粒子要能从AC边射出,粒子运行的半径:R>r,
解得:B<
3
mv
3qa

故选:B.