Question

在匀强磁场中一个带电粒子做匀速圆周运动，如果又顺利垂直进入另一个磁感应强度是原来磁感应强度2倍的匀强磁场，则（　　）

• A．粒子的速率加倍，周期减半
• B．粒子的速率不变，轨道半径加倍
• C．粒子的速率减半，轨道半径变为原来的

  1

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• D．粒子的速率不变，周期减半

Answer 1

分析：带电粒子在匀强磁场中圆周运动时洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律解出粒子运动的轨道半径与周期的表达式，然后判断各物理量的变化，并且洛伦兹力始终始终垂直于速度方向，所以洛伦兹力只改变速度的方向不改变速度的大小．

解答：解：带电粒子在匀强磁场中圆周运动时洛伦兹力提供向心力，
根据牛顿第二定律得：qvB=

mv2

R

解得：R=

mv

qB

粒子在磁场中做圆周运动的周期：T=

2πm

qB

AC、由于洛伦兹力始终始终垂直于速度方向，所以洛伦兹力只改变速度的方向不改变速度的大小，故AC错误．
B、根据R=

mv

qB

，可知当磁场由B变到2B时，轨道半径减半，故B正确．
D、粒子做圆周运动的周期：T=

2πm

qB

，可知当磁场由B变到2B时，周期减半，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．