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质子(
 
1
1
H
)和α粒子(
 
4
1
He
)从静止开始经相同的电势差加速后垂直进入同一匀强磁场做圆周运动,则这两粒子的动能之比Ek1:Ek2=
1:2
1:2
,轨道半径之比r1:r2=
1:1
1:1
,周期之比T1:T2=
1:2
1:2
分析:由动能定理求解两粒子经电场加速的动能之比.粒子进入磁场后由洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律和圆周运动公式求解半径之比和周期之比.
解答:解:粒子在加速电场中:由动能定理得
   Ek=qU,则得 Ek1:Ek2=e:2e=1:2
粒子进入磁场后,轨道半径为 r=
mv
qB
=
2mEk
qB
,得r1:r2=
2mEK1
eB
2?4m
Ek1
2eB
=1:1
周期为 T=
2πm
qB
,则得 T1:T2=
2πm
eB
2π?4m
2eB
=1:2
故答案为:1:2,1:1,1:2
点评:本题粒子先由电场加速,由动能定理求动能,后进入磁场圆周运动,由牛顿第二定律求半径等都常用的方法,要学会运用比例法.
练习册系列答案
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(2010?广东模拟)如图所示,质子(11H)和α粒子(24He),以相同的初动能垂直射入偏转电场(粒子不计重力),则这两个粒子射出电场时的侧位移y之比为(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

质子(
 
1
1
H)和a粒子(
 
4
2
He)由静止经相同加速电压加速后,垂直射入同一匀强电场,射出电场时,它们在偏转电场中运动时之比分别是
1:
2
1:
2

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原来静止的质子(11H)和α粒子(24He),经过同一电压加速后,它们的速度大小之比为
2
:1
2
:1

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