Question

13．在匀强磁场中，有一个静止的原子核发生衰变，放出一个粒子而转变为一个新原子核，放射出的粒子与新原子核的速度方向都与磁感线方向垂直，形成的径迹是两个相外切的圆，如图所示．下列说法正确的是（　　）

• A． 放射出的粒子可能是α粒子也可能是β粒子
• B． 放射出的粒子和新原子核都做顺时针方向的圆周运动
• C． 图中小圆是放射出的粒子的径迹，大圆是新原子核的径迹
• D． 放射出的粒子的动能小于新原子核的动能

Answer 1

分析 根据左手定则判断轨迹的内外切和绕行方向，由动量守恒分析生成的新核和粒子半径的大小，最后由E_K=$\frac{{P}^{2}}{2m}$，即可求解．

解答 解：A、无论是哪种衰变，反应后的两个粒子运动方向一定是相反的．一个粒子是新的原子核带正电，另一个粒子带电情况要看是哪种衰变．由左手定则知α衰变后产生的径迹是两个外切的圆，β衰变后产生的径迹是两个内切的圆．故A错误；
B、由左手定则可以判断，正电荷在垂直于纸面向外的匀强磁场中绕向是顺时针的，故B正确；
C、粒子在磁场中受洛伦兹力偏转，半径r=$\frac{mv}{Bq}$，mv就是动量，由动量守恒可知新核的动量和放出的α（或β）粒子的动量等大反向．对于α衰变，α粒子电量为2e，新核的电量都是几十个e，所以α衰变后产生的两个外切圆，大的是α粒子，小的新核的，故C错误；
D、根据动量与动能关系式为E_K=$\frac{{P}^{2}}{2m}$，可知，粒子的质量越大，则对应的动能越小，因此放射出的粒子的动能大于新原子核的动能，故D错误；
故选：B．

点评 这类问题记忆时可以记成：α衰变为外切圆，β衰变为内切圆；小圆是新核的，大圆是放出粒子的，并掌握左手定则，及动量与动能关系式．