Question

如圖所示，ab是一段彎管，其中心線是半徑為R的圓弧，彎管平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直，一束質(zhì)量、速率各不相同的一價(jià)正離子（不計(jì)重力），對(duì)準(zhǔn)a端射入彎管，則可以沿中心線穿過(guò)的離子必定是（ ）
A．速率相同
B．質(zhì)量相同
C．動(dòng)量大小相同
D．動(dòng)能相同

Answer 1

【答案】分析：帶電粒子以一定速度垂直進(jìn)入磁場(chǎng)中，受到洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑由磁感應(yīng)強(qiáng)度、電量、質(zhì)量及速度決定．一束質(zhì)量、速率各不相同的一價(jià)正離子射入管中，能沿中心線運(yùn)動(dòng)的是動(dòng)量大小相同的．
解答：解：帶電粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則軌跡的半徑為：．
一束質(zhì)量、速率各不相同的一價(jià)正離子（不計(jì)重力）射入管中，則磁感應(yīng)強(qiáng)度、電量相同情況下，要使沿中心線運(yùn)動(dòng)，則軌跡的半徑與管道的半徑相同，所以只有是動(dòng)量大小相同的離子．
故選：C
點(diǎn)評(píng)：只能是動(dòng)量大小相同，因?yàn)閯?dòng)量有方向．且動(dòng)量大小相同時(shí)，動(dòng)能并不一定相同．