精英家教網(wǎng)為了科學研究的需要，常常將帶電粒子儲存在圓環(huán)形狀空腔中，圓環(huán)狀空腔置于一個與圓環(huán)平面垂直的勻強磁場中，如圖所示．如果磁場的磁感應強度為B，質子（
 
1
1
H）和α粒子（
 
4
2
He）在空腔中做圓周運動的軌跡相同，質子和α粒子在圓環(huán)空腔中運動的速率分別為vH和vα，運動周期分別為TH和Tα，則以下判斷正確的是（　　）
分析：束縛粒子在圓環(huán)狀空腔中的力是磁場施加的洛倫茲力使粒子在空腔中做勻速圓周運動，即滿足qvB=m
v2
R
由此列式討論可得．
解答：解：粒子在空腔中做勻速圓周運動，故滿足qvB=m
v2
R
得：v=
qBR
m
，由題知，R相同，B相同，而
q
m
不同，則v不同，即有vH≠vα；
據(jù)周期公式有T=
2πR
v
，知R相同，v不同，則Tp≠Tα
故選A
點評：粒子能儲存在空腔中，主要是在磁場力束縛下使粒子在空腔中做勻速圓周運動，正確的根據(jù)F洛=F向列式求解，注意向心力的不同表述．
練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源：2012-2013學年吉林省吉林一中下學期高一下學期期中考試物理試卷（帶解析） 題型：單選題

如圖所示，為了科學研究的需要，常常將質子(11H)和α粒子(24He)等帶電粒子儲存在圓環(huán)狀空腔中，圓環(huán)狀空腔置于一個與圓環(huán)平面垂直的勻強磁場(偏轉磁場)中，磁感應強度為B.如果質子和α粒子在空腔中做圓周運動的軌跡相同(如圖中虛線所示)，偏轉磁場也相同，則質子和α粒子在圓環(huán)狀空腔中運動的動能EH和Eα、運動的周期TH和Tα的大小關系是 (　　)

A．EH＝Eα，TH≠TαB．EH＝Eα，TH＝Tα
C．EH≠Eα，TH≠TαD．EH≠Eα，TH＝Tα

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科目：高中物理 來源：2013-2014學年北京市東城區(qū)示范校高三12月教學質量調研物理試卷（解析版） 題型：選擇題

為了科學研究的需要，常常將質子（H）和α粒子（He）等帶電粒子貯存在圓環(huán)狀空腔中，圓環(huán)狀空腔置于一個與圓環(huán)平面垂直的勻強磁場（偏轉磁場）中，磁感應強度為B。如果質子和α粒子在空腔中做圓周運動的軌跡相同（如圖中虛線所示），偏轉磁場也相同。比較質子和α粒子在圓環(huán)狀空腔中運動的動能和、運動的周期和的大小，有

A.    B.

C.   D.

 

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科目：高中物理 來源：2015屆吉林省下學期高一下學期期中考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，為了科學研究的需要，常常將質子(11H)和α粒子(24He)等帶電粒子儲存在圓環(huán)狀空腔中，圓環(huán)狀空腔置于一個與圓環(huán)平面垂直的勻強磁場(偏轉磁場)中，磁感應強度為B.如果質子和α粒子在空腔中做圓周運動的軌跡相同(如圖中虛線所示)，偏轉磁場也相同，則質子和α粒子在圓環(huán)狀空腔中運動的動能EH和Eα、運動的周期TH和Tα的大小關系是 (　　)

A．EH＝Eα，TH≠Tα                        B．EH＝Eα，TH＝Tα

C．EH≠Eα，TH≠Tα                        D．EH≠Eα，TH＝Tα

 

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科目：高中物理 來源：2011年福建省高三12月月考物理卷 題型：選擇題

如圖所示，為了科學研究的需要，常常將質子()和α粒子()等帶電粒子儲存在圓環(huán)狀空腔中，圓環(huán)狀空腔置于一個與圓環(huán)平面垂直的勻強磁場(偏轉磁場)中，磁感應強度為B.如果質子和α粒子在空腔中做圓周運動的軌跡相同(如圖中虛線所示)，偏轉磁場也相同，則質子和α粒子在圓環(huán)狀空腔中運動的動能EH和Eα、運動的周期TH和Tα的大小關系是

               

A．EH＝Eα，TH≠Tα               B．EH＝Eα，TH＝Tα

C．EH≠Eα，TH≠Tα               D．EH≠Eα，TH＝Tα

 

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