Question

7．處于勻強磁場中的一個帶電粒子，僅在磁場力作用下做勻速圓周運動，將該粒子的運動等效為環(huán)形電流，那么此電流值（　　）

• A． 與粒子電荷量成正比
• B． 與粒子的運動速率無關
• C． 與粒子質(zhì)量成正比
• D． 與磁場的磁感應強度成正比

Answer 1

分析 帶電粒子進入勻強磁場中做勻速圓周運動，由洛倫茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律和向心力公式列式，求出帶電粒子運動的速率，由v=$\frac{2πR}{T}$求出周期，即可由電流的定義I=$\frac{q}{T}$求得等效電流I．

解答 解：粒子在磁場中勻速圓周運動，有 qvB=$\frac{m{v}^{2}}{R}$
得：r=$\frac{mv}{Bq}$
又  T=$\frac{2πR}{v}$
可得T=$\frac{2πm}{Bq}$
所以  I=$\frac{q}{T}$=$\frac{{q}^{2}B}{2πm}$；則可知等效電流與粒子速率成無關，與粒子電荷量的平方成正比，與粒子質(zhì)量成反比，與磁感應強度成正比．故BD正確，AC錯誤；
故選：BD

點評 本題考查帶電粒子在磁場中的運動和電流的定義應用；關鍵是理清思路，正確建立物理模型，明確粒子做勻速圓周運動時洛倫茲力充當向心力，再結合等效電流表達式進行求解即可．