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=______.

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=
1
2
mv2
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.