Question

如图所示，静止在匀强磁场中的Li核俘获一个速度为v₀＝7.7×10⁴m/s的中子而发生核反应，Li＋→H＋He若已知He核的速度为v₂＝2.0×10⁴m/s，其方向跟中子反应前的速度方向相同，求：

（1）H的速度是多大?

（2）求粒子H和He运动轨迹的轨道半径之比；

（3）当粒子He旋转了3周时，粒子H旋转几周?

Answer 1

（1）v₁＝－1.0×10³m/s，负号表示跟v₀的方向相反。

（2）

（3）转动2周

解析:

（1）Li核俘获的过程，系统动量守恒，则

m_nv₀＝m_Hv₁＋m_Hev₂，即

代入数据m_n＝1u，m_He＝4u，m_H＝3u，

得v₁＝－1.0×10³m/s，负号表示跟v₀的方向相反。

（2）H和He在磁场中半径之比为r_H∶r_He＝

（3）H和He的周期之比为T_H∶T_He＝＝3∶2

所以相同时间它们的转动圈数之比为n_H∶n_He＝T_He∶T_H＝2∶3

当粒子转3周时，氘核转动2周