Question

电子以初速度v垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，则（ ）
A．磁场对电子的作用力始终不变
B．磁场对电子的作用力始终不做功
C．电子的速度始终不变
D．电子的动能时刻在改变

Answer 1

【答案】分析：电子以初速度v垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，此时电子将受到洛伦兹力作用，由左手定则可知，力的方向始终与速度的方向垂直，力的作用效果只是改变了电子的运动方向，并没有改变电子的运动快慢，磁场对电子也不会做功．
解答：解：
A、电子以初速度v垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，电子在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，速度的方向是时刻发生变化的．所以磁场对电子的作用力方向是变化的．选项A错误．
B、洛伦兹力的方向始终与速度的方向垂直，所以洛伦兹力只是改变了电子的运动方向，并没有改变速度的大小，磁场不会对电子做功．选项B正确．
C、电子在磁场中做匀速圆周运动，速度的方向始终沿圆弧的切线方向．所以选项C错误．
D、电子在磁场中做匀速圆周运动，速度的大小不变，所以电子的动能就没有变化．选项D错误．
故选B．
点评：不计重力的带电粒子在匀强磁场中运动，可分为三种情况：
一是带电粒子平行于匀强磁场射入，此时带电粒子不受洛伦兹力作用，带电粒子做匀速直线运动．
二是带电粒子垂直于匀强磁场射入，此时粒子在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，洛伦兹力只是改变带电粒子的运动方向，不改变粒子的速度大小，即洛伦兹力不会对带电粒子做功．
三是带电粒子与匀强磁场成一定的夹角射入匀强磁场，此时粒子做等距螺旋运动（洛伦兹力不做功）．