题目内容

为了科学研究的需要,常常将质子(11H)和α粒子(42He)等带电粒子贮存在圆环状空腔中.圆环状空腔置于一个与圆环平面垂直的匀强磁场(偏转磁场)中,磁感应强度为B.如果质子和α粒子在空腔中做圆周运动的轨迹相同,偏转磁场也相同,比较质子和α粒子在圆环状空腔中运动的动能EkH和Ekα、运动的周期TH和Tα的大小,有(    )

图11-3-7

A.EkH=Ekα,TH≠Tα                        B.EkH=EkαTH=Tα

C.EkH≠Ekα,TH≠Tα                       D.EkH≠Ekα,TH=Tα

A


解析:

质子和α粒子都带正电,偏转方向相同.α粒子质量为质子的4倍,电荷量为质子电荷量的2倍,绕同一轨道运行,说明偏转半径R相同.又做圆周运动时:

Bqv=

R=

因此vα==vH,则Ekα=mαvα2=4mH·vH2=mHvH2=EkH

即两者动能相等.

T==

所以Tα=2TH.

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