Question

极光是由来自宇宙空间的高能带电粒子流进入地极附近的大气层后，由于地磁场的作用而产生的．如图所示，科学家发现并证实，这些高能带电粒子流向两极做螺旋运动，旋转半径不断减小．此运动形成的原因是（　　）

• A、洛伦兹力对粒子做负功，使其动能减小
• B、空气阻力对粒子做负功，使其动能减小
• C、与空气分子碰撞过程中粒子的带电量减少
• D、越接近两极，地磁场的磁感应强度越大

Answer 1

分析：根据地球磁场的分布，由左手定则可以判断粒子的受力的方向，从而可以判断粒子的运动的方向．在由洛伦兹力提供向心力，则得运动半径与质量及速度成正比，与磁感应强度及电量成反比，即根据半径公式R=

mv

qB

进行讨论．

解答：解：A、地球的磁场由南向北，当带负电的宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来时，根据左手定则可以判断粒子的受力的方向为向西，所以粒子将向西偏转；当带正电的宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来时，根据左手定则可以判断粒子的受力的方向，粒子受到的洛伦兹力始终与速度垂直，所以洛伦兹力不做功，故A错误；
B、粒子在运动过程中可能受到空气的阻力，对粒子做负功，所以其动能会减小，故B正确；
C、粒子在运动过程中，若电量减小，由洛伦兹力提供向心力，根据的半径公式R=

mv

qB

，可知，当电量减小时，半径是增大．故C错误；
D、粒子在运动过程中，南北两极的磁感应强度较强，由洛伦兹力提供向心力，由公式R=

mv

qB

可知，当磁感应强度增加时，半径是减小，故D正确．
故选：BD．

点评：本题就是考查左手定则的应用，掌握好左手定则即可判断粒子的受力的方向，同时利用洛伦兹力提供向心力，推导出运动轨迹的半径公式来定性分析．