Question

為了科學研究的需要，常常將質(zhì)子（¹₁H）和α粒子（⁴₂He）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(zhuǎn)磁場）中，磁感應(yīng)強度為B.如果質(zhì)子和α粒子在空腔中做圓周運動的軌跡相同，偏轉(zhuǎn)磁場也相同，比較質(zhì)子和α粒子在圓環(huán)狀空腔中運動的動能E_kH和E_kα、運動的周期T_H和T_α的大小，有（    ）

圖11-3-7

A.E_kH=E_kα,T_H≠T_α                        B.E_kH=E_kαT_H=T_α

C.E_kH≠E_kα,T_H≠T_α                       D.E_kH≠E_kα,T_H=T_α

Answer 1

A

解析:

質(zhì)子和α粒子都帶正電，偏轉(zhuǎn)方向相同.α粒子質(zhì)量為質(zhì)子的4倍，電荷量為質(zhì)子電荷量的2倍，繞同一軌道運行，說明偏轉(zhuǎn)半徑R相同.又做圓周運動時：

Bqv=

R=

因此v_α==v_H,則E_kα=m_αv_α²=4m_H·v_H²=m_Hv_H²=E_kH

即兩者動能相等.

T==

所以T_α=2T_H.