匀强磁场中的一个带电粒子，仅在磁场力作用下做匀速圆周运动。将该粒子的运动等效为环形电流，那么此电流值（　）A 与粒子电荷量成正比 B 与粒

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匀强磁场中的一个带电粒子，仅在磁场力作用下做匀速圆周运动。将该粒子的运动等效为环形电流，那么此电流值（   　）
A 与粒子电荷量成正比        B 与粒子速率成正比
C与粒子质量成正比          D与磁感应强度成正比

答案

解析

试题分析：解答本题的关键是抓住周期与B、I的联系．设带电粒子以速率v垂直射入磁感强度为B的匀强磁场中，带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期为T，半径为r，由洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律得

，于是有　

，由电流的定义式得环形电流：

，由此可见，I与q的平方成正比，与v无关，与B成正比，与m成反比，故选D．

举一反三

（18分）如图所示，竖直平面内边长为a的正方形ABCD是磁场的分界线，在正方形的四周及正方形区域内存在方向相反、磁感应强度的大小均为B的与竖直平面垂直的匀强磁场，M、N分别是边AD、BC的中点。现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从M点沿MN方向射出，带电粒子的重力不计。

（1）若在正方形区域内加一与磁场方向垂直的匀强电场，恰能使以初速度v₀射出的带电粒子沿MN直线运动到N点，求所加电场的电场强度的大小和方向。
（2）为使带电粒子从M点射出后，在正方形区域内运动到达B点，则初速度v₀应满足什么条件?
（3）试求带电粒子从M点到达N点所用时间的最小值，并求出此条件下粒子第一次回到M点的时间。

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如图所示，在一垂直于xOy平面的匀强磁场中，有甲、乙两个不同的带电粒子（不计重力和两粒子间的作用力），同时从坐标原点O分别沿与x轴正方向成30^o和60^o的方向，以v₁和v₂的速度垂直于磁场方向射入磁场中，并同时到达x轴上的P点。则由此可得甲、乙两粒子的比荷之比k₁：k₂和速率之比v₁：v₂分别为

A．2：1，2：

B．1：2，

：2

C．2：1，

：2

D．1：2，2：

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（12分）如图所示， C、D为两平行金属板，C板带正电，D板带负电,C、D间加有电压U=2.0×10²V。虚线E为匀强磁场中的分界线，B1=B2=1.0×10^-² T，方向相反。虚线F为过点O3的一条虚线,C、D、E、F相互平行，依次相距d="10m" 。现在金属板中点O1由静止释放一质量m=1.0×10^-¹²kg、电荷量q=1.0×10^-⁸C的粒子，粒子被电场加速后穿过小孔O2 ,再经过磁场B1、B2偏转后，通过点O3。不计粒子重力(计算结果保留两位有效数字)