Question

16．氘核（²₁H）和氚核（³₁H）均帶正電，且所帶電量相等，質(zhì)量之比是2：3．如果它們在同一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)  的軌跡完全相同，如圖所示，則氘核和氚核（　�。�

• A． 都沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)
• B． 運(yùn)動(dòng)的周期相同
• C． 運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能相同
• D． 運(yùn)動(dòng)的動(dòng)量大小相等

Answer 1

分析 粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律求出粒子的軌道半徑，然后答題．

解答 解：A、粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，粒子運(yùn)動(dòng)方向與粒子射入磁場時(shí)的速度方向有關(guān)，粒子進(jìn)沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，也可能沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；
B、粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期：T=$\frac{2πm}{qB}$，粒子的比荷$\frac{q}{m}$不同，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期不同，故B錯(cuò)誤；
C、粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，解得：r=$\frac{mv}{qB}$=$\frac{p}{qB}$，q、B相同，由題意可知：r相同，則粒子的動(dòng)量大小p相同，粒子的動(dòng)能：E_K=$\frac{{p}^{2}}{2m}$，粒子動(dòng)量p大小相等而質(zhì)量m不同，則粒子的動(dòng)能不同，故C錯(cuò)誤，D正確；
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)，知道洛倫茲力提供向心力是正確解題的關(guān)鍵，應(yīng)用牛頓第二定律、粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期公式可以解題，本題是一道常規(guī)題．