Question

2．一个原来静止的${\;}_{\;}^{238}$U原子核，发生α衰变，它的两个产物在垂直于它们速度方向的匀强磁场中运动，它们的轨迹和运动方向（图中用箭头表示）可能是下图中哪一个所示？（图中半径大小没有按比例画）（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 放射性元素放出α粒子时，α粒子与反冲核的速度相反，而电性相同，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相反，两个粒子的轨迹应为外切圆．再由左手定则判断洛伦兹力方向．

解答 解：A、C、放射性元素放出α粒子时，α粒子与反冲核的速度相反，而电性相同，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相反，两个粒子的轨迹应为外切圆；故A错误，C错误；
B、由洛伦兹力提供向心力，所以洛伦兹力的方向必须指向圆心，由左手定则判断出B图中带正电的粒子的洛伦兹力的方向都向外，这是不可能的．故B错误；
D、D图中由左手定则根据运动方向判断的洛伦兹力方向都指向圆心，故D正确．
故选：D

点评 当原子核在磁场中发生衰变时，在磁场中运动的规律是：反冲核的半径小；β衰变是内切圆，电子旋转的方向与反冲核旋转的方向相反；而α衰变产生的α粒子旋转的方向与反冲核旋转的方向相同．本题属于基础题型，也可以由粒子所带的电性然后根据左手定则做出判断．