问题
选择题
由于科学研究的需要，常常将质子p（
H）或α粒子（1 1
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Ekα及周期Tp和Tα的大小，有（ ）4 2
A．Ekp≠Ekα，Tp≠Tα
B．Ekp=Ekα，Tp=Tα
C．Ekp≠Ekα，Tp=Tα
D．Ekp=Ekα，Tp≠Tα
答案
粒子在空腔中做匀速圆周运动，故满足qvB=m
得：mv=qBR，故Ek=v2 R
mv2=1 2
，所以q2B2R2 2m
=Ekp Ekα
=(qp2 2mp qα2 2mα
)2(qp qα
)=(mα mp
)2×(1 2
)=1；4 1
同理：qvB=m
可得v=v2 R
，据周期公式有T=qBR m
=2πR v
=2πR qBR m
，由于质子P和α粒子荷质比不同，故Tp≠Tα2πm qB
故选D