题目内容

在匀强磁场里有一个原来静止的放射性元素
 
238
92
U,由于发生α衰变而变为一种新元素钍核
 
234
90
Th,假设衰变时释放的核能全部转化为α粒子和钍核的动能,则α粒子和钍核的动能之比以及它们在磁场中运动的半径之比为(  )
分析:根据动量守恒确定两粒子动量大小相等方向相反,然后根据公式R=
mv
qB
确定两粒子的半径之比根据Ek=
p2
2m
解答:解:动量P=mv,得v=
p
m
,Ek=
1
2
mv2=
p2
2m

衰变过程动量守恒,所以两种粒子合动量为0,动量大小相等方向相反,
所以EK:EK′=m′:m=234:4
根据动量守恒:mv=m′v′
R=
mv
qB
,动量相同所以
R
R′
=
q′
q
=
90
2
=
45
1

两粒子带同种电荷,运动方向相反,由左手定则知安培力方向相反,故为外接圆;
故选C.
点评:本题考查了动能与动量的关系式以及磁场中圆周运动的半径公式,知道衰变过程动量守恒是关键.
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