Question

【题目】钍核发生衰变生成镭核并放出一个粒子．设该粒子的质量为m、电荷量为q，它进入电势差为U的带窄缝的平行平板电极和间电场时，其速率为，经电场加速后，沿Ox方向进入磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的有界匀强磁场，Ox垂直平板电极，如图所示，整个装置处于真空中．

(1)写出钍核衰变方程；

(2)求粒子离开电场时的速度大小；

(3)求粒子在磁场中沿圆弧运动的轨道半径R；

(4)求粒子在磁场中运动的周期T．

Answer 1

【答案】(1) (2) (3) (4)

【解析】

(1)由质量数与核电荷数守恒可知，钍核衰变方程式为：

(2)设粒子离开电场时速度为v，对加速过程，由动能定理得：

解得：

(3)粒子在磁场做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：

解得：

(4)粒子做圆周运动的回旋周期：