Question

氢的同位素氕、氘、氚的原子核以同样的速度垂直磁场方向在同一磁场中做匀速圆周运动，则（ ）
A．它们的轨道半径相等，运动周期相同
B．它们在磁场中受到的洛仑兹力相等，运动周期相等
C．氕核的轨道半径最小，氚核的运动周期最大
D．氕核的轨道半径最大，氘核的运动周期最大

Answer 1

【答案】分析：该题考察了带电量相同，质量不同的带电粒子以相同的速度进入同一匀强磁场中做圆周运动时半径的关系．由半径公式可以发现，质量越大，轨道半径越大．由周期公式得知带电粒子子的质量越大，周期越大．
解答：解：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，得出半径公式和周期公式，氕、氘、氚的原子核以同样的速度垂直磁场方向在同一磁场中做匀速圆周运动，质量越大的粒子半径和周期越大．所以正确的答案是C，ABD都错误．
故选；C
点评：该题可以由电量多少相同和质量不同，延伸为带电粒子的比荷不同，从而判断运动轨道半径的不同．由半径公式可知，在速度和磁场强度相同的情况下，运动半径与带电粒子的质量成正比；由周期公式，运动周期与带电粒子的质量成正比．