Question

科学研究发现，宇宙中每种粒子都有与之对应的反粒子，粒子和反粒子具有相同的质量、电量和寿命，只是所带电荷符号相反，如正电子就是电子的反粒子，也可以叫反电子．反物质由反粒子构成，与地球上物质结构有相似之处．1998年6月3日，美国发射的航天飞机“发现者”号搭载了由中国科学院电工研究所设计制造的α磁谱仪，它的主要使命就是要探测宇宙空间中可能存在的反物质．α磁谱仪由粒子速度选择器和磁场组成，它可以保证所有进入磁感应强度为B₂的匀强磁场区域的粒子具有共同的速度．若如图所示α磁谱仪中的4条径迹分别为质子、反质子、α粒子，反氦核的径迹，其中哪一条为反氦核的径迹 （ ）

A．1
B．2
C．3
D．4

Answer

粒子通过速度选择器时电场力与洛伦兹力二力平衡，选择速度一定的粒子．所有进入磁场中粒子速率都相等．粒子进入磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力充当向心力，根据半径公式比较半径大小，由左手定则判断偏转方向，即可确定轨迹．
【解析】
在速度选择器中，由qvB=qE，得v=，则知，所有通过速度选择器的粒子速度相同．
在磁场中，粒子做匀速圆周运动，由洛伦兹力充当向心力，则由qvB=m
得轨迹半径 r=，v、B相同，则r与比荷成反比．
由于质子与反质子的比荷大于α粒子与反氦核的比荷，所以α粒子与反氦核的半径大于质子与反质子的半径．故轨迹2、4可能是反氦核的径迹．
反氦核带负电，根据左手定则判断进入时所受的洛伦兹力方向向左，轨迹向左偏转，所以轨迹2是反氦核的径迹．
故选B