Question

【題目】用一個速度為7.7×104m/s的中子轟擊靜止在勻強磁場中的鋰核（核電荷數為3，質量數為6）發生核反應，生成α粒子及氚核，并放出E的能量．已知α粒子的速度大小為2×104m/s，方向與反應前的中子速度方向相同，如圖所示，設質子質量與中子質量相等．（忽略該反應中由于碰撞和光子輻射而損失的能量）則（　　）

A.氚核的速度為1×103m/s，方向與反應前中子的速度方向相反
B.氚核、α粒子在磁場中運動的軌道半徑之比為3：40
C.該反應中中子的動能等于α粒子和氚核動能之和
D.氚核、α粒子在磁場中運動的周期之比為2：3

Answer 1

【答案】A,B
【解析】解：A、核反應方程為： Li+ n→ He+ H

核反應前后動量守恒，取反應前中子的速度方向為正方向，由動量守恒定律得：mnvn=mHvH+mαvα

所以 vH= =﹣1×103m/s，方向與反應前中子的速度方向相反，A符合題意．

B、α粒子和氚核在磁場中做勻速圓周運動，由半徑公式r= 知，氚核、α粒子在磁場中運動的軌道半徑之比為 rH：rα= ： = ： =3：40，B符合題意．

C、由于該反應中要放出核能，所以中子的動能小于α粒子和氚核動能之和，C不符合題意．

D、根據周期公式T= 得：氚核、α粒子在磁場中運動的周期與比荷成反比，可知氚核、α粒子在磁場中運動的周期之比為3：2．D不符合題意．

所以答案是：AB

【考點精析】認真審題，首先需要了解動量守恒定律(動量守恒定律成立的條件：系統不受外力或系統所受外力的合力為零；系統所受的外力的合力雖不為零，但系統外力比內力小得多；系統所受外力的合力雖不為零，但在某個方向上的分量為零，則在該方向上系統的總動量的分量保持不變)．