Question

6．α粒子（${\;}_{2}^{4}$He）和氘核（${\;}_{1}^{2}$H）垂直于磁感線方向進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場中，它們作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑相同，其原因可能是它們（　�。�

• A． 進(jìn)入磁場的初速度相同
• B． 進(jìn)入磁場的初動(dòng)能相同
• C． 入磁場的初動(dòng)量相同
• D． 進(jìn)入磁場前均由靜止起經(jīng)同一電場加速

Answer 1

分析 明確α粒子（${\;}_{2}^{4}$He）和氘核（${\;}_{1}^{2}$H）的比荷相等；
再根據(jù)帶電粒子射入同一勻強(qiáng)磁場作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律和圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得到半徑公式，即可進(jìn)行分析速度、動(dòng)量和動(dòng)能關(guān)系．
再根據(jù)帶電粒子在電場中的加速規(guī)律可明確是否經(jīng)同一電場加速．

解答 解：α粒子（${\;}_{2}^{4}$He）和氘核（${\;}_{1}^{2}$H）的比荷相等；
帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：
qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$
得：r=$\frac{mv}{qB}$，
r相等，B相等，比荷相等，則可知兩粒子的初速度一定相等；初動(dòng)能及初動(dòng)量均可能不相等；
由Uq=$\frac{1}{2}$mv²可知，v=$\sqrt{\frac{2Uq}{m}}$，因比荷相同，則說明加速電壓相同；故說明它們是經(jīng)同一電場加速進(jìn)入磁場的；
故AD正確，BC錯(cuò)誤；
故選：AD．

點(diǎn)評(píng) 本題考查帶電粒子在電場中的加速問題；而推導(dǎo)帶電粒子在磁場中勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑的基本思路是：洛倫茲力提供向心力，實(shí)質(zhì)就是牛頓第二定律的具體應(yīng)用．