题目内容
一个α粒子和一个质子以相同的动能射入同一匀强磁场,进入磁场时的速度方向与磁场方向垂直,则它们在磁场中的轨迹半径之比是( )
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.运动轨迹的半径由磁感应强度、电量、质量及速度决定.
解答:解:质子(11P)和α粒子(42He)以相同的动能垂直进入同一匀强磁场中,均做匀速圆周运动.洛伦兹力提供向心力,得:
qvB=
又:Ek=
mv2
则轨迹的半径为:r=
=
?
=
?
;
因质子的质量数是1,α粒子的质量数是4,所以:mα=4mP,
又:质子带1个单位的正电荷,α粒子带两个单位的正电荷.
得:
=
=
.所以选项A正确.
故选:A.
qvB=
| mv2 |
| r |
又:Ek=
| 1 |
| 2 |
则轨迹的半径为:r=
| mv |
| qB |
| m |
| qB |
|
| ||
| B |
| ||
| q |
因质子的质量数是1,α粒子的质量数是4,所以:mα=4mP,
又:质子带1个单位的正电荷,α粒子带两个单位的正电荷.
得:
| rP |
| rα |
| ||||
|
| 1 |
| 1 |
故选:A.
点评:由题意去寻找出半径只与什么有关、周期只与什么有关,而去除在本题中与之无关的量.
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