Question

9．一個靜止的放射性原子核發(fā)生天然衰變時，在勻強磁場中得到內切圓的兩條徑跡，如圖所示，兩圓半徑之比為44：1，則（　�。�

• A． 軌跡1是反沖核的徑跡
• B． 發(fā)生的是α衰變
• C． 反沖核的核電荷數是90
• D． 反沖核是逆時針運動，放射出的粒子是順時針運動

Answer 1

分析 靜止的放射性原子核發(fā)生了衰變放出粒子后，新核的速度與粒子速度方向相反，由圖看出，放出的粒子與新核所受的洛倫茲力方向相同，根據左手定則判斷粒子與新核的電性關系，即可判斷發(fā)生了哪種衰變．
衰變前后，動量守恒，衰變后的粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力可得半徑公式，結合軌跡圖分析解答即可

解答 解：A、靜止原子核發(fā)生β衰變時，根據動量守恒定律得知，β粒子與反沖核的動量大小相等、方向相反，由半徑公式r=$\frac{mv}{qB}$可知，兩粒子作圓周運動的半徑與電荷量成反比，β粒子的電荷量較小，則其半徑較大，即半徑較大的圓是β粒子的徑跡，半徑比較小的軌跡2是反沖核的徑跡．故A錯誤；
B、由運動軌跡可知，衰變產生的新粒子與新核所受洛倫茲力方向相同，而兩者運動方向相反，故小粒子應該帶負電，故發(fā)生了β衰變，故B錯誤
C、兩圓半徑之比為44：1，由半徑公式r=$\frac{mv}{qB}$得，β粒子與反沖核的電荷量之比為：1：44，所以該放射性元素的原子序數是：n=44-1=43．故C錯誤
D、衰變后新核所受的洛倫茲力方向向右，根據左手定則判斷得知，其速度方向向下，沿小圓作逆時針方向運動，而放出的粒子與反沖核運動方向相反，故為順時針方向，故D正確．
故選：D．

點評 本題中原子核衰變過程類似于反沖，同時遵守動量守恒和能量守恒，同時注意應用帶電粒子在磁場中的運動規(guī)律，正確應用半徑和周期公式解決即可．