题目内容
Kˉ介子衰变的方程为K-→π-+π,如图所示,其中Kˉ介子和πˉ介子带负的基元电荷,π介子不带电.一个Kˉ介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中,其轨迹为圆弧AP,衰变后产生的πˉ介子的轨迹为圆弧PB,两轨迹在P点相切,它们的半径RKˉ与Rπ-之比为2:1.π介子的轨迹未画出.由此可知πˉ介子的动量大小与π介子的动量大小之比为( )A.1:1
B.1:2
C.1:3
D.1:6
【答案】分析:曲线运动中,粒子的速度方向沿着轨迹上该点的切线方向,又由于Kˉ介子衰变过程中,系统内力远大于外力,系统动量守恒,故可知衰变后,π-介子反向飞出,π介子沿原方向飞出,再根据介子做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供,可以列式求出Kˉ介子与π-介子的动量之比,再结合动量守恒定律列式分析.
解答:解:Kˉ介子与π-介子均做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,有
eBv=m
故动量
P=mv=eBR
因而
PKˉ:Pπ-=2:1
根据动量守恒定律,有
PKˉ=Pπ-Pπ-
故Pπ=3Pπ-
故选C.
点评:本题关键根据洛伦兹力提供向心力和动量守恒定律列式求解.
解答:解:Kˉ介子与π-介子均做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,有
eBv=m
故动量
P=mv=eBR
因而
PKˉ:Pπ-=2:1
根据动量守恒定律,有
PKˉ=Pπ-Pπ-
故Pπ=3Pπ-
故选C.
点评:本题关键根据洛伦兹力提供向心力和动量守恒定律列式求解.
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