Question

9．一質量為m、電荷量為q的帶電粒子在磁感應強度為B的勻強磁場中做圓周運動，其效果相當于一環形電流，則只改變下面一個條件此環形電流強度增大的是（　　）

• A． 只減小帶電粒子的運動速率
• B． 只減小帶電粒子的帶電量
• C． 只增大帶電粒子的質量
• D． 只增大磁場的磁感應強度

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：Bqv=m$\frac{{v}^{2}}{r}$
得：v=$\frac{qBr}{m}$
又v=$\frac{2πr}{T}$
可得：T=$\frac{2πm}{qB}$
所以 I=$\frac{q}{T}$=$\frac{{q}^{2}B}{2πm}$，則可知，要想增大電流，應增大磁感應強度B、增大電荷量以及減小質量m，與速率無關，故D正確，ABC錯誤．
故選：D．

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，關鍵要分析粒子勻速圓周運動所需要的向心力來源．