Question

18．如圖所示，ab是一段無磁屏蔽功能的介質彎管，其中心線是半徑為R的圓弧，彎管平面與勻強磁場方向垂直，一束質量、速度、帶電量各不相同的離子（不計重力和粒子間的相互作用力）對準a端射入彎管，都可以沿中心線穿過，下面判斷正確的是（　　）

• A． 所有離子都帶負電
• B． 所有離子的質量與速度的乘積一定相同
• C． 所有離子的進入a端時的動能一定相同
• D． 離子從a到b的過程中動能不變

Answer 1

分析 帶電粒子以一定速度垂直進入磁場中，受到洛倫茲力作用下做勻速圓周運動，由左手定則判斷粒子電性．運動軌跡的半徑由磁感應強度、電量、質量及速度決定．一束質量、速率各不相同的一價正離子射入管中，能沿中心線運動的是動量大小相同的．

解答 解：A、粒子在磁場中洛倫茲力提供向心力，故左手定則可知，粒子帶負電，故A正確；
B、帶電粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動，則軌跡的半徑為：R=$\frac{mv}{qB}$．一束質量、速率各不相同的一價正離子（不計重力）射入管中，則磁感應強度、電量相同情況下，要使沿中心線運動，則軌跡的半徑與管道的半徑相同，所以只有是動量大小相同的離子，故BC錯誤，D正確；
故選：AD

點評 只能是動量大小相同，因為動量有方向．且動量大小相同時，動能并不一定相同．