在匀强磁场中,一个带电粒子只受洛伦兹力作用做匀速圆周运动,如果又顺利垂直进入另一磁感应强度是原来磁感应强度2倍的匀强磁场中,则(  )A. 粒子的速率加倍,轨道半径减半B. 粒子的速率加倍,周期减半C. 粒子的速率减半,轨道半径变为原来的14D. 粒子的速率不变,周期减半

问题描述:

在匀强磁场中,一个带电粒子只受洛伦兹力作用做匀速圆周运动,如果又顺利垂直进入另一磁感应强度是原来磁感应强度2倍的匀强磁场中,则(  )
A. 粒子的速率加倍,轨道半径减半
B. 粒子的速率加倍,周期减半
C. 粒子的速率减半,轨道半径变为原来的

1
4

D. 粒子的速率不变,周期减半

A、B、C、洛伦兹力提供向心力,与速度垂直,不做功,故动能不变,速率不变;故ABC错误;
D、根据周期公式T=

2πm
qB
,磁场的磁感应强度增加一倍,周期减小为
1
2
;故D正确;
故选:D.
答案解析:该题考察了带电粒子在匀强磁场中圆周运动及其规律,首先明确洛伦兹力始终不做功,再利用半径公式R=
mv
qB
和周期公式T=
2πm
qB
来分析各选项.
考试点:带电粒子在匀强磁场中的运动.
知识点: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.