问题 选择题

美国发射的航天飞机“发现者”号搭载了一台α磁谱仪,其中一个关键部件是由中国科学院电工研究所设计制造的直径为1200mm、高为80mm、中心磁感应强度为0.314T的永久磁体.它的主要使命是要探测宇宙空间中可能存在的物质,特别是宇宙中反氦原子核.若如图所示的磁谱仪中的4条径迹分别为质子、反质子、α粒子、反氦核的径迹,其中反氦核的径迹为(  )

A.1

B.2

C.3

D.4

答案

在速度选择器中,由qvB=qE,得v=

E
B
,则知,所有通过速度选择器的粒子速度相同.

在磁场中,粒子做匀速圆周运动,由洛伦兹力充当向心力,则由qvB=m

v2
r

得轨迹半径 r=

mv
qB
,v、B相同,则r与比荷
q
m
成反比.

由于质子与反质子的比荷大于α粒子与反氦核的比荷,所以α粒子与反氦核的半径大于质子与反质子的半径.故轨迹2、4可能是反氦核的径迹.

反氦核带负电,根据左手定则判断进入时所受的洛伦兹力方向向左,轨迹向左偏转,所以轨迹2是反氦核的径迹.故ACD错误,B正确;

故选:B.

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