◎ 题目

如图所示，一个质子（   11 H）和一个α粒子（   42 He）先后垂直于磁场方向进入同一匀强磁场中，在磁场中的轨道半径相同，经过半个圆周从磁1，3，5场出来．关于它们在磁场中的运动情况，正确的是（　　） ①质子和α粒子的在磁场中运动的动能相同 ②质子和α粒子在磁场中受到的向心力的大小相同 ③质子和α粒子在磁场中运动的时间相同 ④质子和α粒子在磁场中运动的动量的大小相同． A．①② B．①③ C．②④ D．③④

◎ 答案

①由qvB=m v2 r ，动能Ek= 1 2 mv2，得：r= mv qB = 2mEk qB 轨道半径r相同，质子与α粒子 m q 相等，r相等，则得动能Ek相同．故①正确． ②在磁场中受到的向心力的大小等于洛伦兹力的大小，公式为F=qvB．由于质子与α粒子的电量分别为e和2e，质量之比为1：4，r相同，由r= mv qB 得质子与α粒子的速率之比为2：1 则由F=qvB得知：它们的洛伦兹力相同．故②正确． ③两个粒子在磁场中运动的时间为各自周期的 1 2 ．周期公式为T= 2πm qB ，与比荷成反比，则得质子与α粒子的周期之比为1：2．故质子和α粒子在磁场中运动的时间不相同．故③错误． ④由r= mv qB ，动量P=mv，则得P=qBr，r、B相同，q不同，则P不同．故④错误． 故选A

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，一个质子（11H）和一个α粒子（42He）先后垂直于磁场方向进入同一匀强磁场中，在磁场中的轨道半径相同，经过半个圆周从磁1，3，5场出来．关于它们在磁场中的运动情况，正…”主要考查了你对  【向心力】，【牛顿第二定律】，【带电粒子在匀强磁场中的运动】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。