由于科学研究的需要,常常将质子p(11H)或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中.如果质子p或α粒子在空腔中做圆周运动的轨

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◎ 题目

由于科学研究的需要,常常将质子p(
1
1
H)或α粒子(
4
2
He)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中.如果质子p或α粒子在空腔中做圆周运动的轨迹相同(如图中虚线所示),磁场也相同,比较质子p和α粒子在圆环状空腔中运动的动能Ekp和E及周期Tp和Tα的大小,有(  )
A.Ekp≠E,Tp≠TαB.Ekp=E,Tp=Tα
C.Ekp≠E,Tp=TαD.Ekp=E,Tp≠Tα
魔方格

◎ 答案


粒子在空腔中做匀速圆周运动,故满足qvB=m
v2
R
得:mv=qBR,故Ek=
1
2
mv2=
q2B2R2
2m
,所以
Ekp
E
=
qp2
2mp
qα2
2mα
=(
qp
qα
)2(
mα
mp
)=(
1
2
)2×(
4
1
)=1

同理:qvB=m
v2
R
可得v=
qBR
m
,据周期公式有T=闂備胶鍎甸崜婵堟暜閹烘绠犻幖杈剧悼閸楁岸鏌ら崫銉︽毄闁荤喎缍婇弻娑⑩€﹂幋婵囩亪闂佺粯甯楀浠嬬嵁閺嶎偀鍋撳☉娅辨粍绂掗敂鍓х<婵°倐鍋撻柟铏悾鐑芥晸閻樻彃宓嗗┑顔矫畷顒勫几閻樼粯鈷戦悹鍥b偓宕囦紙闂佺懓鍤栭幏锟� 濠电姵顔栭崳顖滃緤閻e本宕查柟鐗堟緲妗呮繝銏f硾椤戞垹妲愰敐澶嬬厱闁斥晛鍠氬▓鏃傜磼閹绘帗鍋ラ柡灞剧洴楠炴帒鈹戦崱鏇炴瀳闂備浇妗ㄧ粈渚€鏁冮妷銉$細濠电姵鑹鹃悙濠傤渻鐎n亝鎹fい锔诲櫍濮婃椽宕ㄦ繝搴㈢暦濠电偛寮堕悧鏇㈡偩閻戣姤鍋勭紒瀣儥閸ゃ倕鈹戦埥鍡楃仴妞ゆ泦鍥х闁哄洨浼濋悷鎵冲牚閹肩补鈧尙鏆楃紓鍌欑劍椤ㄥ懘藝闂堟稓鏆﹂柟杈鹃檮閺呮悂鏌ㄩ悤鍌涘
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静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核,当它放出一个α粒子后,其速度方向与磁场方向垂直,测得α粒子和反冲核轨道半径之比为44:1,如图所示,则[]A.α粒子与反冲粒子的动量
静止在匀强磁场中的某放射性