Question

5．原子和原子核物理是从射线的研究开始的，如图所示，放射性元素镭衰变过程中释放α、β、γ三种射线（其中α、β速度分别为0.1c、0.99c，质量分别为4m_p、$\frac{1}{1860}$m_p，电量分别为+2e、-e），让三种射线分别进入匀强磁场B和匀强电场E中，下列表示射线偏转情况正确的是（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 根据α、β、γ三种射线的带电性质和本质以及带电粒子在电场中受力特点可正确判断．
本题应抓住：①三种射线的成分主要是指所带电性：α射线是高速He流带正电，β射线是高速电子流，带负电，γ射线是γ光子，是中性的．
②洛伦兹力方向的判定，左手定则：张开左手，拇指与四指垂直，让磁感线穿入手心，四指的方向是正电荷运动的方向，拇指的指向就是洛伦兹力的方向．

解答 解：AB、因α射线是高速He流，一个α粒子带两个正电荷．根据左手定则，α射线受到的洛伦兹力向左，因为a粒子质量特别大，磁场中圆周运动半径大；
β射线是高速电子流，带负电荷．根据左手定则，β射线受到的洛伦兹力向右，
γ射线是γ光子，是中性的，故在磁场中不受磁场的作用力，轨迹不会发生偏转．故A正确，B错误．
CD、因α射线实质为氦核，带正电，且a粒子的质量大，由类平抛规律知，侧向偏移量小；β射线为电子流，带负电，其侧移量大，γ射线为高频电磁波，根据电荷所受电场力特点可知：向左偏的为β射线，不偏的为γ射线，向右偏的为α射线，故C错误，D正确；
故选：AD．

点评 熟练掌握α、β两种衰变实质以及衰变方程的书写，同时明确α、β、γ三种射线性质及应用．
本题综合性较强，主要考查两个方面的问题：
①三种射线的成分主要是所带电性．
②洛伦兹力的方向的判定．只有基础扎实，此类题目才能顺利解决，故要重视基础知识的学习．