题目内容
处于静止状态的某原子核X,发生α衰变后变成质量为M的原子核Y,被释放的α粒子垂直射人磁感强度为B的匀强磁场中,测得其圆周运动的半径为r,设α粒子质量为m,质子的电量为e,试求:
(1)衰变后α粒子的速率
和动能Eka;
(2)衰变后Y核的速率
和动能Eky;
(3)衰变前X核的质量Mx.
(1)衰变后α粒子的速率

(2)衰变后Y核的速率

(3)衰变前X核的质量Mx.
(1)
,
,(2)
,(3)




(1)α粒子在匀强磁场中做圆周与运动所需的向心力同洛仑兹力提供,
即
,
粒子的带电量为q=2e (2分)
所以α粒子的速率:
, 动能:
(2分)
(2)由动量守恒
, (2分)
所以
(2分)
(3)由质能方程:
,而
, (2分)
所以
(2分)
衰变前X核的质量:
(2分)
即


所以α粒子的速率:


(2)由动量守恒

所以

(3)由质能方程:


所以

衰变前X核的质量:


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