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由于科学研究的需要,常常将质子p(H)或α粒子(He)等带电粒子贮存在圆环状空腔中,圆环状空腔置于一个与圆环平面垂直的匀强磁场中.如果质子p或α粒子在空腔中做圆周运动的轨迹相同(如图中虚线所示),磁场也相同,比较质子p和α粒子在圆环状空腔中运动的动能Ekp和E及周期Tp和Tα的大小,有( )
A.Ekp=E,Tp≠Tα
B.Ekp=E,Tp=Tα
C.Ekp≠E,Tp=Tα
D.Ekp≠E,Tp≠Tα
【答案】分析:束缚粒子在圆环状空腔中的力是磁场施加的洛伦兹力使粒子在空腔中做匀速圆周运动,即满足由此列式讨论可得.
解答:解:
粒子在空腔中做匀速圆周运动,故满足得:mv=qBR,故,所以
同理:可得v=,据周期公式有T==,由于质子P和α粒子荷质比不同,故Tp≠Tα
故选A
点评:粒子能储存在空腔中,主要是在磁场力束缚下使粒子在空腔中做匀速圆周运动,正确的根据F=F列式求解,注意向心力的不同表述.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

由于科学研究的需要,常常将质子p(
1
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H)或α粒子(
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He)等带电粒子贮存在圆环状空腔中,圆环状空腔置于一个与圆环平面垂直的匀强磁场中.如果质子p或α粒子在空腔中做圆周运动的轨迹相同(如图中虚线所示),磁场也相同,比较质子p和α粒子在圆环状空腔中运动的动能Ekp和E及周期Tp和Tα的大小,有(  )

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科目:高中物理 来源:2011年辽宁省庄河市高二上学期第三次月考物理卷 题型:选择题

由于科学研究的需要,常常将质子和α粒子等带电粒子贮存在圆环状空腔中,圆环状空腔置于一个与圆环平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B.如果质子和α粒子在空腔中做圆周运动的轨迹相同(如图中虚线所示),磁场也相同,比较质子和α粒子在圆环状空腔中运动的动能EkHE及周期THTα的大小,有( )

A.EkHETHTα  B.EkHETHTα  C.EkHETHTα  D.EkHETHTα

 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

由于科学研究的需要,常常将质子p(
1
1
H)或α粒子(
4
2
He)等带电粒子贮存在圆环状空腔中,圆环状空腔置于一个与圆环平面垂直的匀强磁场中.如果质子p或α粒子在空腔中做圆周运动的轨迹相同(如图中虚线所示),磁场也相同,比较质子p和α粒子在圆环状空腔中运动的动能Ekp和E及周期Tp和Tα的大小,有(  )
A.Ekp≠E,Tp≠TαB.Ekp=E,Tp=Tα
C.Ekp≠E,Tp=TαD.Ekp=E,Tp≠Tα
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科目:高中物理 来源:2010-2011学年湖北省武汉六中高二(上)期中物理试卷(解析版) 题型:选择题

由于科学研究的需要,常常将质子p(H)或α粒子(He)等带电粒子贮存在圆环状空腔中,圆环状空腔置于一个与圆环平面垂直的匀强磁场中.如果质子p或α粒子在空腔中做圆周运动的轨迹相同(如图中虚线所示),磁场也相同,比较质子p和α粒子在圆环状空腔中运动的动能Ekp和E及周期Tp和Tα的大小,有( )
A.Ekp=E,Tp≠Tα
B.Ekp=E,Tp=Tα
C.Ekp≠E,Tp=Tα
D.Ekp≠E,Tp≠Tα

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