题目内容
【题目】一个速度为7.7×104 m/s的中子沿着与磁场垂直的方向射入匀强磁场,击中一个原来静止的锂核后产生一个氦核和另一个新核.测得氦核的速度是2.0×104m/s,方向与反应前中子的运动方向相同.
(1)写出核反应方程式;
(2)求出氦核和新核的轨道半径之比;
(3)当氦核转6周时,另一新核转几周?
【答案】(1) (2) (3)4
【解析】
(1)根据电荷数守恒、质量数守恒写出核反应方程
(2)设中子质量为m0,速度为v0,氦核的质量为4m0,速度为v1,新核质量为3m0,速度v2.
取中子的速度方向为正方向,由动量守恒定律,得:m0v0=4m0v1+3m0v2
解得:v2=0.1×104m/s,负号表示新核速度方向与中子的速度方向相反
由于氦核和新核在磁场中受洛仑兹力做匀速圆周运动,即:
解得:
即氦核轨道半径,新核轨道半径
所以
(3)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,周期
解得:
所以对于氦核有:,对于新核有:
设氦核转6圈时,6T1=nT2,
联立解得:n=4.
练习册系列答案
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(1)在下面的方框中画出实验电路图.
(2)简要写出完成接线后的实验步骤.
(3)写出用测得的量计算电源内阻的表达式r=________.