Question

10．如图所示，ab是一段无磁屏蔽功能的介质弯管，其中心线是半径为R的圆弧，弯管平面与匀强磁场方向垂直，几个不同的一价负离子（不计重力）对准a端射入弯管，要求都可以沿中心线同一轨迹穿过的离子必定满足（　　）

• A． 速率相同
• B． 质量相同
• C． 质量与速率的乘积相同
• D． 动能相同

Answer 1

分析 带电粒子以一定速度垂直进入磁场中，受到洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，由左手定则判断粒子电性．运动轨迹的半径由磁感应强度、电量、质量及速度决定．一束质量、速率各不相同的一价正离子射入管中，能沿中心线运动的是动量大小相同的．

解答 解：带电粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，则轨迹的半径为：R=$\frac{mv}{qB}$．一束质量、速率各不相同的一价正离子（不计重力）射入管中，则磁感应强度、电量相同情况下，要使沿中心线运动，则轨迹的半径与管道的半径相同，所以只有是动量大小相同的离子，即质量与速率的乘积相同；故C正确；ABD错误；
故选：C．

点评 本题考查带电粒子在磁场中的运动；由公式可知只能是动量大小相同，因为动量有方向．且要明确动量大小相同时，动能并不一定相同．