重力不计的带正电的粒子,质量为m,电荷量为q.由静止开始,经加速电场加速后,垂直于磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中做圆周运动,圆心为O,半径为r.可将带电粒子的运动等效为一环形电流,环的半径等于粒子的轨道半径(若粒子电荷量为q,周期为T,则等效环形电流的电流为I=q/T).
(1)求粒子在磁场中做圆周运动的线速度和等效环形电流的大小;
(2)在O点放置一固定点电荷A,取适当的加速电压,使粒子仍可绕O做半径为r的圆周运动.现使磁场反向,但保持磁感应强度B的大小不变.改变加速电压,使粒子仍能绕O做半径为r的圆周运动,两次所形成的等效电流之差的绝对值为ΔI.假设两次做圆周运动的线速度分别为v1、v2,试用m、q、r、B、v1(或v2)写出两次粒子所受库仑力的表达式,确定A所带电荷的电性,并用m、q、B写出ΔI的表达式.