题目
13.一个质子和一个电子以相同的速度射入一垂直磁场,则它们的(A. 运动周期相同B. 圆周运动的半径相同C. 动能相同D. 以上的都不相同
13.一个质子和一个电子以相同的速度射入一垂直磁场,则它们的(
A. 运动周期相同
B. 圆周运动的半径相同
C. 动能相同
D. 以上的都不相同
题目解答
答案
D. 以上的都不相同
解析
步骤 1:分析质子和电子的运动周期
质子和电子在垂直磁场中做圆周运动的周期由洛伦兹力提供向心力决定。周期公式为 \(T = \frac{2\pi m}{qB}\),其中 \(m\) 是粒子的质量,\(q\) 是粒子的电荷量,\(B\) 是磁场的磁感应强度。由于质子和电子的质量不同,即使它们的电荷量相同,它们的运动周期也会不同。
步骤 2:分析质子和电子的圆周运动半径
质子和电子在垂直磁场中做圆周运动的半径由洛伦兹力提供向心力决定。半径公式为 \(r = \frac{mv}{qB}\),其中 \(m\) 是粒子的质量,\(v\) 是粒子的速度,\(q\) 是粒子的电荷量,\(B\) 是磁场的磁感应强度。由于质子和电子的质量不同,即使它们的速度和电荷量相同,它们的圆周运动半径也会不同。
步骤 3:分析质子和电子的动能
质子和电子的动能由动能公式 \(E_k = \frac{1}{2}mv^2\) 决定。由于质子和电子的质量不同,即使它们的速度相同,它们的动能也会不同。
质子和电子在垂直磁场中做圆周运动的周期由洛伦兹力提供向心力决定。周期公式为 \(T = \frac{2\pi m}{qB}\),其中 \(m\) 是粒子的质量,\(q\) 是粒子的电荷量,\(B\) 是磁场的磁感应强度。由于质子和电子的质量不同,即使它们的电荷量相同,它们的运动周期也会不同。
步骤 2:分析质子和电子的圆周运动半径
质子和电子在垂直磁场中做圆周运动的半径由洛伦兹力提供向心力决定。半径公式为 \(r = \frac{mv}{qB}\),其中 \(m\) 是粒子的质量,\(v\) 是粒子的速度,\(q\) 是粒子的电荷量,\(B\) 是磁场的磁感应强度。由于质子和电子的质量不同,即使它们的速度和电荷量相同,它们的圆周运动半径也会不同。
步骤 3:分析质子和电子的动能
质子和电子的动能由动能公式 \(E_k = \frac{1}{2}mv^2\) 决定。由于质子和电子的质量不同,即使它们的速度相同,它们的动能也会不同。