Question

A、B两种放射性元素，原来都静止在同一匀强磁场，磁场方向如图所示，其中一个放出α粒子，另一个放出β粒子，α与β粒子的运动方向跟磁场方向垂直，图中a、b、c、d分别表示α粒子，β粒子以及两个剩余核的运动轨迹（　　）

A．a为α粒子轨迹，c为β粒子轨迹

B．b为α粒子轨迹，d为β粒子轨迹

C．b为α粒子轨迹，c为β粒子轨迹

D．a为α粒子轨迹，d为β粒子轨迹

Answer 1

分析：放射性元素的原子核，沿垂直于磁场方向放射出一个粒子，均在洛伦兹力的作用下都做匀速圆周运动．放射性元素放出粒子，动量守恒，由半径公式r=

mv

qB

=

P

qB

，分析α粒子和β粒子与反冲核半径关系，根据洛伦兹力分析运动轨迹是内切圆还是外切圆，判断是哪种衰变．

解答：解：放射性元素放出α粒子时，α粒子与反冲核的速度相反，而电性相同，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相反，两个粒子的轨迹应为外切圆．
而放射性元素放出β粒子时，β粒子与反冲核的速度相反，而电性相反，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相同，两个粒子的轨迹应为内切圆．
故右图放出的是β粒子，左图放出的是α粒子；
射性元素放出粒子时，两带电粒子的动量守恒．由半径公式r=

mv

qB

=

P

qB

，可得轨迹半径与动量成正比，与电量成反比，而α粒子和β粒子的电量比反冲核的电量小，则α粒子和β粒子的半径比反冲核的半径都大，故b为α粒子的运动轨迹，c为β粒子的运动轨迹；
故选：C．

点评：放射性元素放射后，两带电粒子的动量的矢量和是守恒的，轨迹的半径公式中也有动量的大小，所以可以研究半径与电荷数的关系．