运动受洛伦兹力方向和正、负电荷在电场中受电场力方向不同,可知A、B、C、D四幅图中,α、β粒子的偏转方向都是正确的,但偏转的程度需要进一步判断.带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,其半径r=,将其数据代入,则α粒子与β粒子的半径之比为:
=··=××≈.
由此可见,A正确,B错误.带电粒子垂直进入匀强电场,设初速度为v0,垂直电场线方向位移为y,α、β粒子沿电场偏转距离之比为:
=··=××≈.
由此可见,C错误,D正确.
[答案] AD
三种射线在磁场中偏转情况的分析
(1)γ射线不论在电场还是磁场中,总是做匀速直线运动,不发生偏转.根据上述特点,在电场或磁场中不发生偏转的射线是γ射线.
(2)α射线和β射线在电场中偏转的特点:在匀强电场中,α和β粒子沿相反方向做类平抛运动,且在同样的条件下,β粒子的偏移量大.根据粒子在电场力方向做初速度为零的匀加速直线运动,偏移量x可表示为:
x=at2=·∝
所以,在同样条件下β与α粒子偏移量之比为
=××≈37>1.
(3)α射线和β射线在磁场中的偏转特点:在匀强磁场中,α和β粒子沿相反方向做匀速圆周运动,且在同样条件下,β粒子的轨道半径小,偏转大.根据qvB=得
R=∝.
所以,在同样条件下β与α粒子的轨道半径之比为