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國中教甄|理化理化115 年第 35 題單選題

一帶電粒子在均勻磁場中作等速率圓周運動。若不考慮相對論效應,當粒子的動能增加為原來的 4 倍時,其迴旋半徑 (Cyclotron radius) 將變為原來的幾倍?

A2倍正確答案
B4倍
C1/2倍
D不變
答案與詳解
A
正確答案
迴旋半徑與動能的平方根成正比,動能變為4倍時,半徑變為2倍。

逐選項解析

A2倍✓ 正確
根據公式 r = √(2mK) / qB,當動能 K 變為 4 倍時,半徑 r 變為 √4 = 2 倍,故為正確選項。
B4倍✕ 易錯陷阱
誤以為半徑與動能成正比,而直接將倍數相乘得出 4 倍,忽略了速度與動能的平方根關係。
C1/2倍✕ 錯誤
D不變✕ 錯誤

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