已知α粒子(即氦原子核)质量约为质子的4倍,带正电荷,电荷量为元电荷的2倍。质子和α粒子在同一匀强磁场中做匀速...
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已知α粒子(即氦原子核)质量约为质子的4倍,带正电荷,电荷量为元电荷的2倍。质子和α粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动。下列说法正确的是 ( )
A.若它们的动量大小相同,则质子和α粒子的运动半径之比约为2∶1
B.若它们的速度大小相同,则质子和α粒子的运动半径之比约为1∶4
C.若它们的动能大小相同,则质子和α粒子的运动半径之比约为1∶2
D.若它们由静止经过相同的加速电场加速后垂直进入磁场,则质子和α粒子的运动半径之比约为1∶2
【回答】
A
【解析】:设质子的质量为m,电荷量为q,则α粒子的质量为4m,电荷量为2q,它们在同一匀强磁场中做匀速圆周运动过程中,洛伦兹力充当向心力,故Bqv=,解得r=,若它们的动量大小相同,即mv相同,则r∝,所以运动半径之比为2∶1,A正确;若它们的速度相同,则,B错误;若它们的动能大小相同,根据可得 ,C错误;若它们由静止经过相同的加速电场加速后垂直进入磁场,根据动能定理可得进入磁场时的速度为,即vα=vH,故半径之比为,D错误。
知识点:质谱仪与回旋加速器
题型:选择题