Question

極光是由來(lái)自宇宙空間的高能帶電粒子流進(jìn)入地極附近的大氣層后，由于地磁場(chǎng)的作用而產(chǎn)生的．如圖所示，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)并證實(shí)，這些高能帶電粒子流向兩極做螺旋運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)半徑不斷減�。�此運(yùn)動(dòng)形成的原因是（　　）

• A、洛倫茲力對(duì)粒子做負(fù)功，使其動(dòng)能減小
• B、空氣阻力對(duì)粒子做負(fù)功，使其動(dòng)能減小
• C、與空氣分子碰撞過(guò)程中粒子的帶電量減少
• D、越接近兩極，地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度越大

Answer 1

分析：根據(jù)地球磁場(chǎng)的分布，由左手定則可以判斷粒子的受力的方向，從而可以判斷粒子的運(yùn)動(dòng)的方向．在由洛倫茲力提供向心力，則得運(yùn)動(dòng)半徑與質(zhì)量及速度成正比，與磁感應(yīng)強(qiáng)度及電量成反比，即根據(jù)半徑公式R=

mv

qB

進(jìn)行討論．

解答：解：A、地球的磁場(chǎng)由南向北，當(dāng)帶負(fù)電的宇宙射線粒子垂直于地面向赤道射來(lái)時(shí)，根據(jù)左手定則可以判斷粒子的受力的方向?yàn)橄蛭�，所以粒子將向西偏轉(zhuǎn)；當(dāng)帶正電的宇宙射線粒子垂直于地面向赤道射來(lái)時(shí)，根據(jù)左手定則可以判斷粒子的受力的方向，粒子受到的洛倫茲力始終與速度垂直，所以洛倫茲力不做功，故A錯(cuò)誤；
B、粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中可能受到空氣的阻力，對(duì)粒子做負(fù)功，所以其動(dòng)能會(huì)減小，故B正確；
C、粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，若電量減小，由洛倫茲力提供向心力，根據(jù)的半徑公式R=

mv

qB

，可知，當(dāng)電量減小時(shí)，半徑是增大．故C錯(cuò)誤；
D、粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，南北兩極的磁感應(yīng)強(qiáng)度較強(qiáng)，由洛倫茲力提供向心力，由公式R=

mv

qB

可知，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增加時(shí)，半徑是減小，故D正確．
故選：BD．

點(diǎn)評(píng)：本題就是考查左手定則的應(yīng)用，掌握好左手定則即可判斷粒子的受力的方向，同時(shí)利用洛倫茲力提供向心力，推導(dǎo)出運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑公式來(lái)定性分析．