Question

【題目】在勻強磁場中的A點有一個靜止的原子核發生衰變且衰變后形成如右圖所示的兩個內切圓，求：

（1）該核發生的是何種衰變？
（2）圖中軌跡1、2分別是什么粒子形成的？
（3）如果已知，r2：r1=44：1，則該放射性元素的原子序數為多少？

Answer 1

【答案】
（1）

由運動軌跡可知，衰變產生的新粒子與新核所受洛倫茲力方向相同，而兩者運動方向相反，故小粒子應該帶負電，故發生了β衰變，

（2）

靜止原子核發生β衰變時，根據動量守恒定律得知，β粒子與反沖核的動量大小相等、方向相反，

由半徑公式r= 可知，兩粒子作圓周運動的半徑與電荷量成反比，β粒子的電荷量較小，則其半徑較大，

即軌跡2是β粒子的徑跡，軌跡1是反沖核的徑跡．

（3）

兩圓半徑之比為44：1，由半徑公式r= 得，β粒子與反沖核的電荷量之比為：1：44，

所以該放射性元素的原子序數是：N=44﹣1=43．

【解析】靜止的放射性原子核發生了衰變放出粒子后，新核的速度與粒子速度方向相反，由圖看出，放出的粒子與新核所受的洛倫茲力方向相同，根據左手定則判斷粒子與新核的電性關系，即可判斷發生了哪種衰變．
衰變前后，動量守恒，衰變后的粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力可得半徑公式，結合軌跡圖分析解答即可