Question

由于科學(xué)研究的需要，常常將質(zhì)子p（H）或α粒子（He）等帶電粒子貯存在圓環(huán)狀空腔中，圓環(huán)狀空腔置于一個(gè)與圓環(huán)平面垂直的勻強(qiáng)磁場中．如果質(zhì)子p或α粒子在空腔中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡相同（如圖中虛線所示），磁場也相同，比較質(zhì)子p和α粒子在圓環(huán)狀空腔中運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能E_kp和E_kα及周期T_p和T_α的大小，有（ ）
A．E_kp=E_kα，T_p≠T_α
B．E_kp=E_kα，T_p=T_α
C．E_kp≠E_kα，T_p=T_α
D．E_kp≠E_kα，T_p≠T_α

Answer 1

【答案】分析：束縛粒子在圓環(huán)狀空腔中的力是磁場施加的洛倫茲力使粒子在空腔中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，即滿足由此列式討論可得．
解答：解：
粒子在空腔中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故滿足得：mv=qBR，故，所以；
同理：可得v=，據(jù)周期公式有T==，由于質(zhì)子P和α粒子荷質(zhì)比不同，故T_p≠T_α
故選A
點(diǎn)評(píng)：粒子能儲(chǔ)存在空腔中，主要是在磁場力束縛下使粒子在空腔中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，正確的根據(jù)F_洛=F_向列式求解，注意向心力的不同表述．