Question

2．在匀强磁场中，一带电粒子做匀速圆周运动，如果突然将磁场的磁感强度加倍，则（　　）

• A． 粒子的运动速率加倍，运动周期减半
• B． 粒子的运动速率不变，轨道半径加倍
• C． 粒子的运动速率减半，轨道半径减为原来的$\frac{1}{4}$
• D． 粒子的运动速率不变，运动周期减半

Answer 1

分析 该题考察了带电粒子在匀强磁场中圆周运动及其规律，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：A、C、洛伦兹力提供向心力，与速度垂直，不做功，故动能不变，速率不变；故AC错误；
B、洛伦兹力提供向心力，与速度垂直，不做功，故动能不变，速率不变；根据半径公式R=$\frac{mv}{qB}$，磁场的磁感应强度增加一倍，半径减小为$\frac{1}{2}$；故B错误；
D、根据周期公式T=$\frac{2πm}{qB}$，磁场的磁感应强度增加一倍，周期减小为$\frac{1}{2}$；故D正确；
故选：D．

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．