题目内容

18.如图所示,ab是一段无磁屏蔽功能的介质弯管,其中心线是半径为R的圆弧,弯管平面与匀强磁场方向垂直,一束质量、速度、带电量各不相同的离子(不计重力和粒子间的相互作用力)对准a端射入弯管,都可以沿中心线穿过,下面判断正确的是(  )
A.所有离子都带负电
B.所有离子的质量与速度的乘积一定相同
C.所有离子的进入a端时的动能一定相同
D.离子从a到b的过程中动能不变

分析 带电粒子以一定速度垂直进入磁场中,受到洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,由左手定则判断粒子电性.运动轨迹的半径由磁感应强度、电量、质量及速度决定.一束质量、速率各不相同的一价正离子射入管中,能沿中心线运动的是动量大小相同的.

解答 解:A、粒子在磁场中洛伦兹力提供向心力,故左手定则可知,粒子带负电,故A正确;
B、带电粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,则轨迹的半径为:R=$\frac{mv}{qB}$.一束质量、速率各不相同的一价正离子(不计重力)射入管中,则磁感应强度、电量相同情况下,要使沿中心线运动,则轨迹的半径与管道的半径相同,所以只有是动量大小相同的离子,故BC错误,D正确;
故选:AD

点评 只能是动量大小相同,因为动量有方向.且动量大小相同时,动能并不一定相同.

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