Question

19．由我國提供永磁體的阿爾法磁譜儀如圖所示，它曾由航天飛機攜帶升空，將其安裝在阿爾法國際空間站中，主要使命之一是探索宇宙中的反物質(zhì)．所謂的反物質(zhì)即質(zhì)量與正粒子相等，帶電荷量與正粒子相等但電性相反，例如，反質(zhì)子即為${\;}_{-1}^{1}$H，假若使一束質(zhì)子、反質(zhì)子、α粒子和反α粒子組成的射線，沿速度選擇器的OO′進(jìn)入勻強磁場B₂，形成圖中的4條徑跡，則（　�。�

• A． 1、2是反粒子徑跡
• B． 3、4為反粒子徑跡
• C． 2為反α粒子徑跡
• D． 3為反質(zhì)子徑跡

Answer 1

分析 粒子先通過速度選擇器，然后進(jìn)入磁場發(fā)生偏轉(zhuǎn)；直線運動過程根據(jù)洛倫茲力與電場力平衡分析，偏轉(zhuǎn)過程根據(jù)洛倫茲力提供向心力列式分析．

解答 解：在磁場中，粒子做勻速圓周運動，正離子受力向右，右偏轉(zhuǎn)；負(fù)離子左偏轉(zhuǎn)；根據(jù)洛倫茲力提供向心力，有：
qvB=m$\frac{{v}^{2}}{R}$
解得：R=$\frac{mv}{qB}$∝$\frac{m}{q}$故質(zhì)子與α粒子的半徑之比為1：2，即α粒子轉(zhuǎn)彎半徑大，故1是反質(zhì)子，2是反α粒子，3是質(zhì)子，4是α粒子；
故AC正確，BC錯誤．
故選：AC．

點評 本題關(guān)鍵是明確粒子的運動規(guī)律，要能結(jié)合左手定則判斷洛倫茲力，還要能根據(jù)平衡條件和牛頓第二定律列方程求解．