题目内容
质子(
H)、氦核(
He)都垂直磁场方向入射同一匀强磁场,以下几种情况说法正确的是( )
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4 2 |
| A、以相同速率射入磁场,它们的周期之比为1:2 |
| B、以相同动能射入磁场.它们的周期之比为2:1 |
| C、以相同速率射入磁场,它们的轨道半径之比为1:2 |
| D、以相同动能射入磁场.它们的轨道半径之比为1:1 |
分析:质子和α粒子进入磁场后做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力.质子与α粒子的电量分别为e和2e,质量之比为1:4.推导出轨迹半径与速度、动能的关系,由T=
得到周期公式T=
,再进行分析.
| 2πr |
| v |
| 2πm |
| Bq |
解答:解:质子与α粒子的电量分别为e和2e,质量之比为1:4,故二者比荷之比为2:1
由qvB=m
及由T=
知
r=
T=
当速率相同时,半径之比等于比荷的反比,
即它们的轨道半径之比为1:2,周期与速率无关,
它们的周期之比为1:2,故AC正确,B错误;
由动能Ek=
mv2知
v=
由r=
=
知半径之比为两电荷的
的比值
即以相同动能射入磁场.它们的轨道半径之比为1:1,故D正确.
故选:ACD.
由qvB=m
| v2 |
| r |
| 2πr |
| v |
r=
| mv |
| Bq |
T=
| 2πm |
| Bq |
当速率相同时,半径之比等于比荷的反比,
即它们的轨道半径之比为1:2,周期与速率无关,
它们的周期之比为1:2,故AC正确,B错误;
由动能Ek=
| 1 |
| 2 |
v=
|
由r=
| mv |
| Bq |
| m |
| Bq |
|
|
即以相同动能射入磁场.它们的轨道半径之比为1:1,故D正确.
故选:ACD.
点评:带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,常常用动力学方法处理.这种题型是高考的热点,常常与最新的科技成果相联系,注重理论联系实际
练习册系列答案
相关题目
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4 2 |
| A、质子和氦核从加速电场射出后的速度相同 |
| B、质子在加速电场中获得的动能是eU1 |
| C、氦核在偏转电场中获得的动能为2eU2 |
| D、质子和氦核在不同时刻打到屏幕的同一点上 |