题目内容
介子衰变的方程为
,其中
介子和
介子带负的基元电荷,
介子不带电。一个
介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁强中,其轨迹为圆弧AP,衰变后产生的
介子的轨迹为圆弧PB,两轨迹在P点相切,它们的半径
与
之比为2:1,
介子的轨迹未画出,如图所示。由此可知
的动量大小与
的动量大小之比为( )
![]()
A.1:1 B.1:2 C.1:3 D.1:6
C
解析:
圆 弧 AP与PB在P处 相 切,说明 衰 变 前
介子的 速 度 方 向与 衰 变后
介子的速度方向完全相反。设衰变前
介子的动量大小为
,衰 变 后
介子和
介子的 动 量 大小 分 别 为
和
,根据动量守恒定律可得:
①
介子和
介子在磁场中分别做匀速圆周运动,轨道半径为:
②
③
又由题意知:
④
⑤
解以上联立方程组可得:
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本题涉及核反应、带电粒子在磁场中的运动及动量守恒定律,综合性较强,且题目涉及情景较新颖,是一道很好的考题
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