Question

3．阿尔法磁谱仪（Alpha Magnetic Spectrometer）是一个安装于国际空间站上的微观粒子物理试验探究的设备．图为某简化了的磁谱仪部分构件的示意图，图中永磁铁提供匀强磁场，硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹．假设有a、b、c三种微观粒子从宇宙中垂直磁场方向飞入图中的匀强磁场（只考虑磁场对粒子的作用力），三粒子的质量与电量分别为a（m、+q）、b（m、-q）、c（1800m、q）．则下列判断正确的有（　　）

• A． a与b的偏转方向一定不同
• B． a与b在磁场中运动轨迹的半径一定相同
• C． 仅依据粒子运动轨迹无法判断该粒子是b还是c
• D． 三粒子都不可能在该磁场中运动出完整的圆周轨迹

Answer 1

分析 左手定则的内容：伸开左手，使大拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向．根据左手定则的内容判断安培力的方向，当然也可以判定洛伦兹力的方向．
根据粒子的半径公式判断BD选项．

解答 解：A、由于a与b的电性相反，所以它们以相同的方向进入磁场时，受到的洛伦兹力的方向相反，偏转的方向相反，故A正确；
B、根据带电粒子的半径公式：r=$\frac{mv}{qB}$，a与b在磁场中运动轨迹的半径是否相同，与它们的速度有关，故B错误；
C、b与c的电性相反，所以它们以相同的方向进入磁场时，受到的洛伦兹力的方向相反，偏转的方向相反，仅依据粒子运动轨迹可以判断该粒子是b还是c，故C错误；
D、根据三粒子入射方向，结合圆周运动轨迹，可知，三粒子都不可能在该磁场中运动出完整的圆周轨迹，故D正确．
故选：AD．

点评 本题就是考查左手定则的应用，掌握好左手定则即可判断粒子的受力的方向．注意正负电荷的区别．
会使用粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径公式进行判断．