Question

氫的同位素氕、氘、氚的原子核以同樣的速度垂直磁場(chǎng)方向在同一磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則（　　）

A．它們的軌道半徑相等，運(yùn)動(dòng)周期相同

B．它們?cè)诖艌?chǎng)中受到的洛侖茲力相等，運(yùn)動(dòng)周期相等

C．氕核的軌道半徑最小，氚核的運(yùn)動(dòng)周期最大

D．氕核的軌道半徑最大，氘核的運(yùn)動(dòng)周期最大

Answer 1

分析：該題考察了帶電量相同，質(zhì)量不同的帶電粒子以相同的速度進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)半徑的關(guān)系．由半徑公式可以發(fā)現(xiàn)，質(zhì)量越大，軌道半徑越大．由周期公式得知帶電粒子子的質(zhì)量越大，周期越大．

解答：解：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，得出半徑公式R=

mv

qB

和周期公式T=

2πm

qB

，氕、氘、氚的原子核以同樣的速度垂直磁場(chǎng)方向在同一磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，質(zhì)量越大的粒子半徑和周期越大．所以正確的答案是C，ABD都錯(cuò)誤．
故選；C

點(diǎn)評(píng)：該題可以由電量多少相同和質(zhì)量不同，延伸為帶電粒子的比荷不同，從而判斷運(yùn)動(dòng)軌道半徑的不同．由半徑公式R=

mv

qB

可知，在速度和磁場(chǎng)強(qiáng)度相同的情況下，運(yùn)動(dòng)半徑與帶電粒子的質(zhì)量成正比；由周期公式T=

2πm

qB

，運(yùn)動(dòng)周期與帶電粒子的質(zhì)量成正比．