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问题: 质子和a粒子从静止开始,在相同的电场加速后,垂直进入同以匀强磁场中,已知质子和a粒子电荷之比为1:2,

质子和a粒子从静止开始,在相同的电场加速后,垂直进入同以匀强磁场中,已知质子和a粒子电荷之比为1:2,质量之比为1:4,则轨道半径之比为什么是1:根号2呢?

解答:

设加速电场的电压为U,匀强磁场的磁感应强度为B,轨道半径为r,则
根据动能定理qU=mv~2/2
在匀强磁场中,qBv=mv~2/r
得 r=mv/qB=√(2mqU)//qB
因为加速电场的电压U相同,匀强磁场的磁感应强度B相同,所以
r1:r2=√(m1/q1):√(m2/q2)=√(m1q2/m2q1)=1:√2