题目内容

【题目】静止在匀强磁场中的 原子核,俘获一个速度为7.7×104m/s 的中子而发生核反应放出α粒子后变成一个新原子核,已知中子速度方向与磁场方向垂直,测得α粒子速度为:2×104m/s,方向与中子速度方向相同,求:
(1)生成的新核是什么?写出核反应方程式。
(2)生成的新核的速度大小和方向。
(3)若α粒子与新核间相互作用不计,则二者在磁场中运动轨道半径之比及周期之比各为多少?

【答案】
(1)

生成的新核是氚核,核反应方程式:


(2)

由动量守恒定律

,与速度方向与反应前中子速度方向相反


(3)

两粒子均由洛伦兹力提供向心力,其半径之比:

带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的周期: ,故这两个粒子的周期之比为:


【解析】根据电荷数守恒、质量数守恒写出核反应方程.
通过动量守恒定律求出未知粒子的速度大小和方向.
根据半径和周期公式可求解
【考点精析】解答此题的关键在于理解质能方程的相关知识,掌握爱因斯坦的相对论指出:物体的能量和质量之间存在着密切的联系,它们的关系是:E = mc2,这就是爱因斯坦的质能方程.

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