Question

電荷量為3e的帶正電的微粒，自勻強磁場a點如圖甲射出，當它運動到b點時，與一個靜止的電荷量為e的帶負電的微粒碰撞并結合為一個新微粒，忽略微粒的重力，則接下來微粒的運動軌跡是（    ）

Answer 1

D

本題考查帶電粒子在勻強磁場中的運動；動量守恒定律；牛頓第二定律；向心力。本題的關鍵是抓住帶正電粒子在b點突然與一帶負電的靜止粒子碰撞合為一體，此過程動量守恒，碰撞后新微粒的速率、質量雖然與碰撞前不同，但動量mv與碰撞前相同，帶電量變為+2e。
設碰撞前帶電粒子的動量為P，帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑為 。電荷量為3e的帶正電的微粒在b點與一個靜止的電荷量為e的帶負電的微粒碰撞過程動量守恒，總動量仍為P，帶電量變為+2e，則由得知，碰撞后的新微粒做勻速圓周運動的半徑比碰撞前帶電粒子的半徑大，根據左手定可判定D正確。
故選D。