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质子(
 
1
1
H
)和α粒子(
 
4
2
He
)从静止开始经相同的电压加速后进入同一匀强磁场做圆周运动,则这两个粒子的动能之比为
 
,轨道半径之比为
 
,周期之比为
 
分析:由动能定理求解两粒子经电场加速的动能之比.粒子进入磁场后由洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律和圆周运动公式求解半径之比和周期之比.
解答:解:粒子在加速电场中:由动能定理得Ek=qU,
则得 Ek1:Ek2=e:2e=1:2.
粒子进入磁场后,轨道半径为r=
mv
qB
=
2mEK
qB

得r1:r2=
2mEK1
eB
2?4mEK1
2eB
=1:1
周期为T=
2πm
qB

则得 T1:T2=
2πm
eB
2π?4m
2eB
=1:2
故答案为:1:2,1:1,1:2
点评:本题粒子先由电场加速,由动能定理求动能,后进入磁场圆周运动,由牛顿第二定律求半径等都常用的方法,要学会运用比例法.
练习册系列答案
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(2010?广东模拟)如图所示,质子(11H)和α粒子(24He),以相同的初动能垂直射入偏转电场(粒子不计重力),则这两个粒子射出电场时的侧位移y之比为(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

质子(
 
1
1
H)和a粒子(
 
4
2
He)由静止经相同加速电压加速后,垂直射入同一匀强电场,射出电场时,它们在偏转电场中运动时之比分别是
1:
2
1:
2

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原来静止的质子(11H)和α粒子(24He),经过同一电压加速后,它们的速度大小之比为
2
:1
2
:1

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回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频电源的两极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中有周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两个D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示,则下列说法中正确的是(  )

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