Question

在勻強(qiáng)磁場中一個(gè)帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如果又順利垂直進(jìn)入另一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度是原來磁感應(yīng)強(qiáng)度2倍的勻強(qiáng)磁場，則（　�。�

• A．粒子的速率加倍，周期減半
• B．粒子的速率不變，軌道半徑加倍
• C．粒子的速率減半，軌道半徑變?yōu)樵瓉淼?span id="9ule1tb" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">

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• D．粒子的速率不變，周期減半

Answer 1

分析：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)洛倫茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律解出粒子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑與周期的表達(dá)式，然后判斷各物理量的變化，并且洛倫茲力始終始終垂直于速度方向，所以洛倫茲力只改變速度的方向不改變速度的大�。�

解答：解：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)洛倫茲力提供向心力，
根據(jù)牛頓第二定律得：qvB=

mv2

R

解得：R=

mv

qB

粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期：T=

2πm

qB

AC、由于洛倫茲力始終始終垂直于速度方向，所以洛倫茲力只改變速度的方向不改變速度的大小，故AC錯(cuò)誤．
B、根據(jù)R=

mv

qB

，可知當(dāng)磁場由B變到2B時(shí)，軌道半徑減半，故B正確．
D、粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期：T=

2πm

qB

，可知當(dāng)磁場由B變到2B時(shí)，周期減半，故D正確．
故選：D

點(diǎn)評：帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力是始終不做功的，即只改變速度的方向，不改變速度的大�。�此類問題要求掌握洛侖茲力的大小和方向的確定，帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中圓周運(yùn)動(dòng)及其規(guī)律，會(huì)應(yīng)用周期公式和半徑公式進(jìn)行計(jì)算和分析有關(guān)問題．