Question

已知氕（₁¹H）、氘（₁²H）、氚（₁³H）三个带电粒子，它们以相同的速度垂直射入同一匀强磁场中，做匀速圆周运动．则半径最大的是    ，周期最长的是    ．

Answer 1

【答案】分析：三个带电粒子的带电量相同，又以相同的速度垂直射入同一匀强磁场中，均做匀速圆周运动．在相同的磁场、电量及速度情况下，它们的运动半径是由质量决定，而运动周期也是由质量决定．
解答：解：当洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动，则有
得： 由于带电粒子们的B、q、v均相同，所以R与m成正比．
而氕（₁¹H）、氘（₁²H）、氚（₁³H）三个带电粒子中质量最大则是氚（₁³H），所以半径最大的是氚（₁³H）；
由周期公式得：T=   由于带电粒子们的B、q均相同，所以T与m成正比．
而氕（₁¹H）、氘（₁²H）、氚（₁³H）三个带电粒子中质量最大则是氚（₁³H），所以周期最长的是氚（₁³H）；
故答案为：氚（₁³H）；氚（₁³H）
点评：通过洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律可得运动半径与质量的关系，及运动周期与质量的关系．本题体现出控制变量的思想．