Question

(12分)提纯氘核技术对于核能利用具有重大价值．下图是从质子、氘核混合物中将质子和氘核分离的原理图，x轴上方有垂直于纸面向外的匀强磁场，初速度为0的质子、氘核混合物经电压为U的电场加速后，从x轴上的A()点沿与的方向进入第二象限(速度方向与磁场方向垂直)，质子刚好从坐标原点离开磁场．已知质子、氘核的电荷量均为，质量分别为m、2m，忽略质子、氘核的重力及其相互作用．

(1)求质子进入磁场时速度的大小；

(2)求质子与氘核在磁场中运动的时间之比；

(3)若在x轴上接收氘核，求接收器所在位置的横坐标．

Answer 1

（1）；（2）1:2；（3）（-1）L

【解析】

试题分析：（1）对质子，有qU=mv2-0

得v=

（2）质子和氘核在磁场中运动的时间为各自周期的，所以时间之比等于其周期之比

（3）质子在磁场中运动时，由几何关系，r=L

qvB=m

氘核在磁场中运动时 qU=(2m)v'2-0

在磁场中运动时qv’B=

R=L

横坐标为x=（-1）L

考点：带电粒子在匀强磁场中的运动、带电粒子在电场中的运动