质子和α粒子以相同的动能垂直磁场方向射入同一匀强磁场,它们运动轨迹半径之比Rp:Rα=_,运动周期之比Tp:Tα=_.
问题描述:
质子和α粒子以相同的动能垂直磁场方向射入同一匀强磁场,它们运动轨迹半径之比Rp:Rα=______,运动周期之比Tp:Tα=______.
答
质子和α粒子以相同的动能垂直进入同一匀强磁场中,均做匀速圆周运动.
洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:qvB=m
,v2 r
动能:EK=
mv2,1 2
则轨迹的半径为:r=
=mv qB
,
2mEK
qB
因质子的质量数是1,α粒子的质量数是4,所以:mα=4mP,
质子带1个单位的正电荷,α粒子带两个单位的正电荷,
则:
=Rp Rα
,1 1
粒子在磁场中做圆周运动的周期:T=
,2πm qB
=Tp Tα
=
m e
4m 2e
;1 2
故答案为:1:1;1:2.