Question

18．一个带电粒子子在匀强磁场中做匀速圆周运动，如果磁感应强度的大小变为原来的2倍，则（　　）

• A． 粒子的速度加倍，周期减半
• B． 粒子的角速度加倍，轨道半径减半
• C． 粒子的速率不变，加速度减半
• D． 粒子的速率不变，周期不变

Answer 1

分析 根据带电粒子在匀强磁场中圆周运动及其规律进行分析，首先明确洛伦兹力始终不做功，再利用半径公式R=$\frac{mv}{qB}$和周期公式T=$\frac{2πm}{qB}$来分析各选项．

解答 解：因为带电粒子所受的洛伦兹力方向总与其速度方向垂直，不做功，故动能不变，速率不变；
由半径公式R=$\frac{mv}{qB}$知，轨道半径减半；
因磁场加倍，则粒子受到的洛仑兹力加倍，则加速度加倍；
根据周期公式T=$\frac{2πm}{qB}$知，磁场的磁感应强度增加一倍，则周期减半，再由T=$\frac{2π}{ω}$可知，角速度加倍；故ACD错误，B正确；
故选：B．

点评 带电粒子在磁场中运动，洛伦兹力是始终不做功的，即只改变速度的方向，不改变速度的大小．此类问题要求掌握洛仑兹力的大小和方向的确定，带电粒子在匀强磁场中圆周运动及其规律，会应用周期公式和半径公式进行计算和分析有关问题．