Question

7．處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的一個(gè)帶電粒子，僅在磁場(chǎng)力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，將該粒子的運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)速率無關(guān)
• C． 與粒子質(zhì)量成正比
• D． 與磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比

Answer 1

分析 帶電粒子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)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(chǎng)中勻速圓周運(yùn)動(dòng)，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(guān)，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(yīng)強(qiáng)度成正比．故BD正確，AC錯(cuò)誤；
故選：BD

點(diǎn)評(píng) 本題考查帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)和電流的定義應(yīng)用；關(guān)鍵是理清思路，正確建立物理模型，明確粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)洛倫茲力充當(dāng)向心力，再結(jié)合等效電流表達(dá)式進(jìn)行求解即可．