质量为m,带电荷量为q的粒子(忽略重力)在磁感应强度为B的匀强电场中做匀速圆周运动,形成空间环形电流.已知粒子的运动速率为v,半径为R,周期为T,环形电流的大小为I,则下列说法正确的是A.
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2025/01/20 01:43:18
质量为m,带电荷量为q的粒子(忽略重力)在磁感应强度为B的匀强电场中做匀速圆周运动,形成空间环形电流.已知粒子的运动速率为v,半径为R,周期为T,环形电流的大小为I,则下列说法正确的是A.
质量为m,带电荷量为q的粒子(忽略重力)在磁感应强度为B的匀强电场中做匀速圆周运动,形成空间环形电流.已知粒子的运动速率为v,半径为R,周期为T,环形电流的大小为I,则下列说法正确的是
A.该带电粒子的比荷为q/m=BR/v
B.在时间t内,粒子转过的圆弧对应的圆心角θ=qBt/m
C.当速率v增大时,环形电流的大小I保持不变
D.当速率v增大时,运动周期T变小
质量为m,带电荷量为q的粒子(忽略重力)在磁感应强度为B的匀强电场中做匀速圆周运动,形成空间环形电流.已知粒子的运动速率为v,半径为R,周期为T,环形电流的大小为I,则下列说法正确的是A.
分析:
1、带电粒子在磁场中的运动周期T=
2πmBq
,与粒子速度无关;
2、时间t内粒子转过的圆心角θ=ωt,而ω=
2πT
,则可求得粒子转过的圆心角;
3、由于粒子做匀速圆周运动,等效电流I=
qt
,可分析v变化时得出周期的变化而得出电流的变化;
4、由Bqv=m
v2R
可得出带电粒子的荷质比.
A、由带电粒子的运行周期T=
2πmBq
可知,粒子的运行周期与速率无关,故无论速率如何变化,运行周期都保持不变,故A正确;
B、在时间t内,粒子转化的圆心角θ=ωt=
2πT
t=
Bqm
t,故B正确;
C、电子的运动形成的等效电流I=
qT
,因电荷运动的周期不变,故等效电流强度不变,故C错误;
D、由Bqv=m
v2R
可得荷质比
mq
=
BRv
,故D错误;
∴本题因选A与B.
总结:
本题考查了带电粒子在磁场中的运动,应明确带电粒子受到的洛仑兹力充当向心力,结合圆周运动的性质即可得出需要求的物理量.
这道题可以结合两部分知识,一个是粒子在磁场中的运动(A,B,D),一个是电流的定义(C)
1 粒子在磁场中的运动,即以洛伦兹里为向心力的匀速圆周运动。联立qvb=F F=mv^2/r
得 比荷 q/m=v/BR ----A错
又可得 qB/m=v/R=w 即角速度 。那么 θ=w X t =qBt/m -----B对
将 ...
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这道题可以结合两部分知识,一个是粒子在磁场中的运动(A,B,D),一个是电流的定义(C)
1 粒子在磁场中的运动,即以洛伦兹里为向心力的匀速圆周运动。联立qvb=F F=mv^2/r
得 比荷 q/m=v/BR ----A错
又可得 qB/m=v/R=w 即角速度 。那么 θ=w X t =qBt/m -----B对
将 qB/m=w 与 w=2π/T 联立得运动周期 T=2πm/qB 即粒子在磁场中的运动周期与其初速度无关-------D错
2 电流的定义 I=q/t 即单位时间通过某一电流截面的电荷量 。 本题中就一个粒子,那么电流强度即 。 它的电荷量/圆周运动的周期 I=q/T 由1中D项结论,带电粒子在磁场中运动时,不受外力时,速度不影响周期。那么v增大不影响 I=q/T 所以电流强度不变。------C正确
这是一道很基础的题,希望你能把每个选项的所对应的结论当做规律记住,提高速度。
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