题目内容
1.如图所示,一个带电粒子在匀强磁场Ⅰ区中运动一段圆弧后,又进入Ⅱ区域的匀强磁场中,已知Ⅱ区域磁感应强度是Ⅰ区域磁感应强度的2倍,不计带电粒子重力,则( )A. | 粒子在Ⅱ区的速度加倍,周期减半 | |
B. | 粒子在Ⅱ区的角速度加倍,轨道半径减半 | |
C. | 粒子在Ⅱ区的速率不变,加速度减半 | |
D. | 粒子在Ⅱ区的速率不变,周期不变 |
分析 粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,应用牛顿第二定律与粒子周期公式分析答题.
解答 解:粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,
由牛顿第二定律得:qvB=m$\frac{v^2}{r}$,
解得:r=$\frac{mv}{qB}$,
洛伦兹力总是与粒子速度方向垂直,洛伦兹力不做功,
粒子进入另一个磁感应强度为原理2倍的磁场后,粒子速率不变,加速度为a=$\frac{Bqv}{m}$,故加速度变为原来的2倍;
由于B变为原来的2倍,则粒子轨道半径变为原来的$\frac{1}{2}$,
由粒子做圆周运动的周期公式:T=$\frac{2πm}{qB}$可知,
B变为原来的2倍后,周期变为原来的$\frac{1}{2}$,角速度ω=$\frac{2π}{T}$,故角速度加倍,故B正确,ACD错误.
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.
练习册系列答案
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