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=
mv2
r

又:Ek=
1
2
mv2

则轨迹的半径为:r=
mv
qB
=
m
qB
?
2Ek
m
=
2Ek
B
?
m
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
=
mP
e
mα
2e
=
1
1
.所以选项A正确.
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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