Question

19．由我国提供永磁体的阿尔法磁谱仪如图所示，它曾由航天飞机携带升空，将其安装在阿尔法国际空间站中，主要使命之一是探索宇宙中的反物质．所谓的反物质即质量与正粒子相等，带电荷量与正粒子相等但电性相反，例如，反质子即为${\;}_{-1}^{1}$H，假若使一束质子、反质子、α粒子和反α粒子组成的射线，沿速度选择器的OO′进入匀强磁场B₂，形成图中的4条径迹，则（　　）

• A． 1、2是反粒子径迹
• B． 3、4为反粒子径迹
• C． 2为反α粒子径迹
• D． 3为反质子径迹

Answer 1

分析 粒子先通过速度选择器，然后进入磁场发生偏转；直线运动过程根据洛伦兹力与电场力平衡分析，偏转过程根据洛伦兹力提供向心力列式分析．

解答 解：在磁场中，粒子做匀速圆周运动，正离子受力向右，右偏转；负离子左偏转；根据洛伦兹力提供向心力，有：
qvB=m$\frac{{v}^{2}}{R}$
解得：R=$\frac{mv}{qB}$∝$\frac{m}{q}$故质子与α粒子的半径之比为1：2，即α粒子转弯半径大，故1是反质子，2是反α粒子，3是质子，4是α粒子；
故AC正确，BC错误．
故选：AC．

点评 本题关键是明确粒子的运动规律，要能结合左手定则判断洛伦兹力，还要能根据平衡条件和牛顿第二定律列方程求解．