Question

3．阿爾法磁譜儀（Alpha Magnetic Spectrometer）是一個安裝于國際空間站上的微觀粒子物理試驗探究的設備．圖為某簡化了的磁譜儀部分構件的示意圖，圖中永磁鐵提供勻強磁場，硅微條徑跡探測器可以探測粒子在其中運動的軌跡．假設有a、b、c三種微觀粒子從宇宙中垂直磁場方向飛入圖中的勻強磁場（只考慮磁場對粒子的作用力），三粒子的質量與電量分別為a（m、+q）、b（m、-q）、c（1800m、q）．則下列判斷正確的有（　�。�

• A． a與b的偏轉方向一定不同
• B． a與b在磁場中運動軌跡的半徑一定相同
• C． 僅依據粒子運動軌跡無法判斷該粒子是b還是c
• D． 三粒子都不可能在該磁場中運動出完整的圓周軌跡

Answer 1

分析 左手定則的內容：伸開左手，使大拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內；讓磁感線從掌心進入，并使四指指向電流的方向，這時拇指所指的方向就是通電導線在磁場中所受安培力的方向．根據左手定則的內容判斷安培力的方向，當然也可以判定洛倫茲力的方向．
根據粒子的半徑公式判斷BD選項．

解答 解：A、由于a與b的電性相反，所以它們以相同的方向進入磁場時，受到的洛倫茲力的方向相反，偏轉的方向相反，故A正確；
B、根據帶電粒子的半徑公式：r=$\frac{mv}{qB}$，a與b在磁場中運動軌跡的半徑是否相同，與它們的速度有關，故B錯誤；
C、b與c的電性相反，所以它們以相同的方向進入磁場時，受到的洛倫茲力的方向相反，偏轉的方向相反，僅依據粒子運動軌跡可以判斷該粒子是b還是c，故C錯誤；
D、根據三粒子入射方向，結合圓周運動軌跡，可知，三粒子都不可能在該磁場中運動出完整的圓周軌跡，故D正確．
故選：AD．

點評 本題就是考查左手定則的應用，掌握好左手定則即可判斷粒子的受力的方向．注意正負電荷的區(qū)別．
會使用粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑公式進行判斷．