Question

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

Answer 1

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．