问题 选择题

由于科学研究的需要,常常将质子(

11
H)和α粒子(
42
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E及周期TH和Tα的大小,有(  )

A.EkH≠E,TH≠Tα

B.EkH=E,TH=Tα

C.EkH≠E,TH=Tα

D.EkH=E,TH≠Tα

答案

粒子在空腔中做匀速圆周运动,有:R=

mv
Bq
,Ek=
1
2
mv2

得:R=

2mEk
Bq

因RH=Rα,mα=4mH,qα=2qH

得:EkH=E

由T=

2πm
Bq
得:TH=
1
2
Tα.故D正确.

故选:D

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