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( )
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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.
练习册系列答案
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如图所示,为了科学研究的需要,常常将质子(11H)和α粒子(24He)等带电粒子储存在圆环状空腔中,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(如图中虚线所示),偏转磁场也相同,则质子和α粒子在圆环状空腔中运动的动能EH和Eα、运动的周期TH和Tα的大小关系是 ( ) ![]()
| A.EH=Eα,TH≠Tα | B.EH=Eα,TH=Tα |
| C.EH≠Eα,TH≠Tα | D.EH≠Eα,TH=Tα |