问题
选择题
由于科学研究的需要,常常将质子(
H)和α粒子(11
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,磁感应强度为B.如果质子和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,比较质子和α粒子在圆环状空腔中运动的动能EkH和Ekα及周期TH和Tα的大小,有( )42
A.EkH≠Ekα,TH≠Tα
B.EkH=Ekα,TH=Tα
C.EkH≠Ekα,TH=Tα
D.EkH=Ekα,TH≠Tα
答案
粒子在空腔中做匀速圆周运动,有:R=
,Ek=mv Bq
mv2,1 2
得:R=
,2mEk Bq
因RH=Rα,mα=4mH,qα=2qH,
得:EkH=Ekα,
由T=
得:TH=2πm Bq
Tα.故D正确.1 2
故选:D