题目内容
(14分)如图所示,在边长为a的等边三角形bcd所围区域内有磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,某一时刻静止于d点处的原子核X发生α衰变,α粒子沿dc方向射入磁场,经磁场偏转后恰好由b射出且与cb边相切.已知α粒子质量为m,电荷量为2e,剩余核的质量为M,衰变过程中释放的核能全部转化为动能,求原子核X的质量。
解析:设X衰变时放出的α粒子的速度为,在磁场中做匀速圆周运动的半径为r,则由上图可知,(1分)
又=(2分)
所以(1分)
因衰变过程中动量守恒,故有(2分)
(1分)
衰变过程中释放的能量为(1分)
由爱因斯坦质能方程,得(2分)
故原子核X的质量为)(2分)
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