问题 选择题

要把具有相同动能的质子(11H)和α粒子(24He)分开,可使它们(  )

A.垂直射入同一匀强磁场,轨道半径大的是质子

B.垂直射入同一匀强磁场,轨道半径大的是α粒子

C.垂直射入出一匀强电场,偏转角度大的是质子

D.垂直射入出一匀强电场,偏转角度大的是α粒子

答案

A、B,设粒子的质量为m.电量为q,磁感应强度为B,速率为v,半径为R,动能为Ek

           则由牛顿第二定律得

                  qvB=m

v2
R

          得到R=

mv
qB
=
2mEk
qB
 

       由题Ek、B相同,质子和α粒子

m
q
相同,则R相同.故AB错误.

    C、D设电场强度为E,电场的宽度为L,偏转角为θ,粒子的初速度为v0

      则tanθ=

vy
v0
=
at
v0
=
qE
m
?
L
v0
v0
=
qEL
2Ek

    由题E、L、Ek相同,可见偏转角度大的是α粒子.故C错误,D正确.

故选D.

问答题
计算题