Question

【題目】靜止在勻強磁場中的 原子核，俘獲一個速度為7.7×104m/s 的中子而發生核反應放出α粒子后變成一個新原子核，已知中子速度方向與磁場方向垂直，測得α粒子速度為：2×104m/s，方向與中子速度方向相同，求：
（1）生成的新核是什么？寫出核反應方程式。
（2）生成的新核的速度大小和方向。
（3）若α粒子與新核間相互作用不計，則二者在磁場中運動軌道半徑之比及周期之比各為多少？

Answer 1

【答案】
（1）

生成的新核是氚核，核反應方程式：

（2）

由動量守恒定律 ，

故 ，與速度方向與反應前中子速度方向相反

（3）

兩粒子均由洛倫茲力提供向心力，其半徑之比：

帶電粒子在勻強磁場中做圓周運動的周期： ，故這兩個粒子的周期之比為：

【解析】根據電荷數守恒、質量數守恒寫出核反應方程．
通過動量守恒定律求出未知粒子的速度大小和方向．
根據半徑和周期公式可求解
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解質能方程的相關知識，掌握愛因斯坦的相對論指出：物體的能量和質量之間存在著密切的聯系，它們的關系是：E = mc2，這就是愛因斯坦的質能方程．