题目内容

【题目】如图所示,虚线是一个铀核正在匀强磁场中以速率v0做匀速圆周运动的轨迹,当它运动到O点时,衰变成钍核和另外一个新核,两核的速度方向与v0共线,不计衰变后粒子间的相互作用,则关于钍核与新核在磁场中运动的轨迹和绕行方向可能正确的是

A. B. C. D.

【答案】A

【解析】试题分析:原子核发生衰变时,内力远大于外力,遵守动量守恒定律.根据动量守恒定律分析钍核与新核动量关系,由半径公式,p是动量,分析轨迹半径关系,由左手定则判断绕行方向.

若新核的速度方向与方向相同,根据动量守恒定律知,钍核的速度方向也可能方向相同,由左手定则判断可知,衰变后钍核与新核所受的洛伦兹力均向右,均沿顺时针方向绕行.由半径公式,p是动量,由于钍核的带电量远大于新核(粒子)的带电量,知钍核的轨道半径可能小于新核的轨道半径,因此该图是可能的,故A正确;若衰变后钍核的速度方向与方向相反,由左手定则知,衰变后钍核所受的洛伦兹力向左,应顺时针绕行,故B错误;若衰变后钍核和新核的速度方向均与方向相同,衰变后钍核所受的洛伦兹力向右,应顺时针绕行,故C错误;若衰变后钍核和新核的速度方向均与方向相反,衰变后两者的总动量与原来的总动量方向相反,违反了动量守恒定律,故D错误.

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