Question

7．如圖所示，虛線是一個${\;}_{92}^{238}$U正在勻強磁場中以速率v₀做勻速圓周運動的軌跡，當它運動到O點時，衰變成釷核${\;}_{90}^{234}$Th和另外一個新核，兩核的速度方向與v₀共線，不計衰變后粒子間的相互作用，則關于釷核與新核在磁場中運動的軌跡和繞行方向可能正確的是（　�。�

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 原子核發(fā)生衰變時，內力遠大于外力，遵守動量守恒定律．根據動量守恒定律分析釷核與新核動量關系，由半徑公式r=$\frac{mv}{qB}$=$\frac{p}{qB}$，p是動量，分析軌跡半徑關系，由左手定則判斷繞行方向．

解答 解：A、若新核的速度方向與v₀方向相同，根據動量守恒定律知，釷核的速度方向也可能v₀方向相同，由左手定則判斷可知，衰變后釷核與新核所受的洛倫茲力均向右，均沿順時針方向繞行．由半徑公式r=$\frac{mv}{qB}$=$\frac{p}{qB}$，p是動量，由于釷核的帶電量遠大于新核（α粒子）的帶電量，知釷核的軌道半徑可能小于新核的軌道半徑，因此該圖是可能的，故A正確．
B、若衰變后釷核的速度方向與v₀方向相反，由左手定則知，衰變后釷核所受的洛倫茲力向左，應順時針繞行，故B錯誤．
C、若衰變后釷核和新核的速度方向均與v₀方向相同，衰變后釷核所受的洛倫茲力向右，應順時針繞行，故C錯誤．
D、若衰變后釷核和新核的速度方向均與v₀方向相反，衰變后兩者的總動量與原來的總動量方向相反，違反了動量守恒定律，故D錯誤．
故選：A

點評 解決本題時要知道原子核的衰變與爆炸相似，遵守動量守恒定律，根據粒子的速度方向，由左手定則來分析其所受的洛倫茲力方向．