题目内容

18.一个带电粒子子在匀强磁场中做匀速圆周运动,如果磁感应强度的大小变为原来的2倍,则(  )
A.粒子的速度加倍,周期减半B.粒子的角速度加倍,轨道半径减半
C.粒子的速率不变,加速度减半D.粒子的速率不变,周期不变

分析 根据带电粒子在匀强磁场中圆周运动及其规律进行分析,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:因为带电粒子所受的洛伦兹力方向总与其速度方向垂直,不做功,故动能不变,速率不变;
由半径公式R=$\frac{mv}{qB}$知,轨道半径减半;
因磁场加倍,则粒子受到的洛仑兹力加倍,则加速度加倍;
根据周期公式T=$\frac{2πm}{qB}$知,磁场的磁感应强度增加一倍,则周期减半,再由T=$\frac{2π}{ω}$可知,角速度加倍;故ACD错误,B正确;
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.

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