题目内容
(12分)如图所示,在xOy平面上,一个以原点O为中心、半径为R的圆形区域内存在着一匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,方向垂直于xOy平面向内.在O处原来静止着一个具有放射性的原子核(氮),某时刻该核发生衰变,放出一个正电子和一个反冲核.已知正电子从O点射出时沿x轴正方向,而反冲核刚好不会离开磁场区域,正电子电荷量为e.不计重力影响和粒子间的相互作用.
(1)试写出的衰变方程;
(2)求正电子离开磁场区域时的位置坐标.
(1) C+e
(2)设正电子质量为m1,速度为v1,轨道半径为R1,反冲核质量为m2,速度为v2 ,轨道半径为R2.如图所示,正电子电荷量为e,反冲核电荷量q=6e.据动量守恒定律,有m1v1= m2 v2,
正电子的轨道半径,
反冲核的轨道半径,
据题意知, 由以上各式得R1=3R,
设正电子离开磁场区域的位置坐标为(x,y),由几何关系得
解得
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