Question

7．靜止在勻強磁場中的${\;}_{90}^{234}$Th，發(fā)生β衰變，產(chǎn)生一個未知粒子X和一個β粒子，它們在磁場中的運動軌跡如圖所示，下列說法正確的是（　�。�

• A． 該核反應方程為${\;}_{90}^{234}$Th→${\;}_{88}^{230}$Th+${\;}_{2}^{4}$He
• B． β粒子和X粒子在磁場中做圓周運動時轉動方向相同
• C． 軌跡1、2分別是X粒子、β粒子的運動軌跡
• D． β粒子與X粒子的運動周期相同

Answer 1

分析 發(fā)生β衰變，原子核釋放一個電子產(chǎn)生一個新核，由于衰變是原子核內(nèi)力發(fā)生，則衰變前后動量守恒．那么帶異種電荷的新核和β粒子向方向相反的方向運動，且是不是大小相等．由左手定則可知：兩種粒子受到的洛侖茲力方向相同，向相同的方向做勻速圓周運動，所以兩種粒子的軌跡內(nèi)切．再根據(jù)半徑公式$r=\frac{mv}{qB}$，半徑之比等于電量的反比，所以從而可以確定β粒子的半徑較大．

解答 解：A、由于β衰變是釋放電子，所以根據(jù)質量和和電量守恒可以得到衰變方程為${\;}_{90}^{234}$Th→${\;}_{91}^{234}$Pa+${\;}_{-1}^{0}$ e，則選項A錯誤．
B、帶異種電荷的新核和β粒子向方向相反的方向運動，受到的洛侖茲力方向相同同，但轉動方向相反，所以選項B錯誤．
C、衰變前后動量守恒，由半徑公式$r=\frac{mv}{qB}$，則$\frac{{r}_{X}}{{r}_{β}}=\frac{{q}_{β}}{{q}_{X}}=\frac{1}{91}$，即新核Pa的半徑小，所以選項C正確．
D、周期$T=\frac{2πr}{v}=\frac{2πm}{qB}$，由于新核和β粒子的比荷相差很大，周期不同，所以選項D錯誤．
故選：C

點評 本題考查的是：①原子核的衰變知識，β衰變是原子核內(nèi)的中子轉化為一個質子后釋放一個電子，則新核的質量數(shù)不變，但核電荷數(shù)增加一個．②衰變前后動量守恒，即各自的質量與速度的乘積相等．③帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑和周期公式．