Question

【題目】如圖所示，一帶負電的質(zhì)點在固定的正的點電荷作用下繞該正電荷做勻速圓周運動，周期為T0 ， 軌道平面位于紙面內(nèi)，質(zhì)點的速度方向如圖中箭頭所示．現(xiàn)加一垂直于軌道平面的勻強磁場，已知軌道半徑并不因此而改變，則（ ）

A.若磁場方向指向紙里，質(zhì)點運動的周期將大于T0
B.若磁場方向指向紙里，質(zhì)點運動的周期將小于T0
C.若磁場方向指向紙外，質(zhì)點運動的周期將大于T0
D.若磁場方向指向紙外，質(zhì)點運動的周期將小于T0

Answer 1

【答案】A,D
【解析】解：在未加磁場時，由庫侖力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律和庫侖定律得：k =m r
A、B、在加磁場時，若磁場方向指向紙里，由左手定則可知：負電荷所受的洛倫茲力背離圓心向外，根據(jù)牛頓第二定律、庫侖定律和洛侖茲力公式得：
k ﹣qvB=m ，則得 T＞T0 ， 故A正確，B錯誤．
C、D、若磁場指向紙外，由左手定則可知：負電荷所受的洛倫茲力指向圓心向里，根據(jù)牛頓第二定律、庫侖定律和洛侖茲力公式得：
k +qvB=m ，則得 T＜T0 ， 故C錯誤，D正確．
故選：AD
負電荷在正電荷的庫侖引力作用下做勻速圓周運動，當外加一垂直平面的勻強磁場時，負電質(zhì)點還會受到洛倫茲力作用，軌道半徑因不變，所以會導致周期發(fā)生變化．當磁場方向指向紙里時，負電荷受到的洛倫茲力與庫侖力方向相反，所以周期變大；當磁場方向指向紙外時，負電荷受到的洛倫茲力與庫侖力方向相同，所周期變小．本題關(guān)鍵分析向心力的來源，明確沒有磁場時庫侖引力提供向心力做勻速圓周運動，當有磁場時負電荷仍做圓周運動，不過導致提供的向心力可能變大也可能變小，所以會使得周期發(fā)生變化．