Question

【題目】我國第21次南極科考隊在南極觀看到了美麗的極光。極光是由來自太陽的高能量帶電粒子流高速沖進(jìn)高空稀薄大氣層時，被地球磁場俘獲，從而改變原有運動方向，向兩極做螺旋運動，如圖所示。這些高能粒子在運動過程中與大氣分子或原子劇烈碰撞或摩擦，從而激發(fā)大氣分子或原子使其發(fā)出各種顏色的光。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)并證實，向兩極做螺旋運動的這些高能粒子的旋轉(zhuǎn)半徑是不斷減小的，這主要與下列哪些因素有關(guān)( )

A.太陽對帶電粒子的引力做負(fù)功

B.越靠近南北兩極的磁感應(yīng)強度越強

C.空氣阻力對帶電粒子做負(fù)功，使其動能減少

D.洛倫茲力對帶電粒子做負(fù)功，使其動能減少

Answer 1

【答案】BC

【解析】

A、粒子在運動過程中，若電量增大，由洛倫茲力提供向心力，得出的半徑公式，可知當(dāng)電量增大時，半徑是減小，與太陽的引力做功無關(guān),故A錯誤。B、粒子在運動過程中，南北兩極的磁感應(yīng)強度較強，由洛倫茲力提供向心力，得出的半徑公式，可知，當(dāng)磁感應(yīng)強度增加時，半徑是減小，故B正確。C、粒子在運動過程中可能受到空氣的阻力，對粒子做負(fù)功，所以其動能會減小，故C正確； D、地球的磁場由南向北，當(dāng)帶負(fù)電的宇宙射線粒子垂直于地面向赤道射來時，根據(jù)左手定則可以判斷粒子的受力的方向為向西，所以粒子將向西偏轉(zhuǎn)；當(dāng)帶正電的宇宙射線粒子垂直于地面向赤道射來時，根據(jù)左手定則可以判斷粒子的受力的方向，粒子受到的洛倫茲力始終與速度垂直，所以洛倫茲力不做功，故D錯誤；故選BC。