Question

用同一回旋加速器分別對質子和氘核（氘核的質量是質子質量的2倍，電量與質子的電量相同）加速后（　　）

• A、質子獲得的動能大于氘核獲得的動能
• B、質子獲得的動能小于氘核獲得的動能
• C、質子獲得的動能等于氘核獲得的動能
• D、條件不足，無法判斷

Answer 1

分析：兩種粒子經同一個回旋加速器加速后，最終的軌道半徑相同；據洛倫茲力提供向心力，求得r=

mv

qB

，據此可判斷兩種粒子的動量相等；再據動量與動能間的關系求解．

解答：解：回旋加速器的工作原理是經過電場對帶電粒子加速，在磁場中洛倫茲力提供向心力做勻速圓周運動，這樣周而復始的加速和勻速圓周運動，使粒子的動能增大；最終的軌道半徑最大為R．
   據洛倫茲力提供向心力求得r=

mv

qB

，由于最大軌道半徑為R，所以加速后帶電粒子的動量相同，即P=mv=RqB，
據p²=2mE_k和氘核的質量是質子質量的2倍，電量與質子的電量相同，所以質量小的質子獲得動能大，故A正確，BCD錯誤．
故選：A．

點評：解題關鍵明確回旋加速器的工作原理，靈活應用洛倫茲力提供向心力求出的軌道半徑和利用動量與動能間的關系．