Question

12．原來靜止在勻強(qiáng)磁場中的原子核A發(fā)生衰變后放出的射線粒子和新生成的反沖核都以垂直于磁感線的方向運(yùn)動(dòng)，形成如圖所示的“8”字型軌跡，已知大圓半徑是小圓半徑的n倍，且繞大圓軌道運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)．下列判斷正確的是（　�。�

• A． 該勻強(qiáng)磁場的方向一定是垂直于紙面向里的
• B． 原子核A的原子序數(shù)是2n+2
• C． 沿小圓運(yùn)動(dòng)的是放出的射線粒子，其旋轉(zhuǎn)方向?yàn)轫槙r(shí)針
• D． 沿小圓運(yùn)動(dòng)的是反沖核，其旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r(shí)針

Answer 1

分析 根據(jù)左手定則判斷軌跡的內(nèi)外切和繞行方向，由動(dòng)量守恒分析生成的新核和粒子半徑的大小．

解答 解：無論是哪種衰變，反應(yīng)后的兩個(gè)粒子運(yùn)動(dòng)方向一定是相反的．一個(gè)粒子是新的原子核帶正電，另一個(gè)粒子帶電情況要看是哪種衰變．由左手定則知α衰變后產(chǎn)生的徑跡是兩個(gè)外切的圓，β衰變后產(chǎn)生的徑跡是兩個(gè)內(nèi)切的圓．由圖可知該反應(yīng)是α衰變后產(chǎn)生的．
粒子在磁場中受洛倫茲力偏轉(zhuǎn)，半徑$\frac{mv}{qB}$，mv就是動(dòng)量，由動(dòng)量守恒可知新核的動(dòng)量和放出的α（或β）粒子的動(dòng)量等大反向．對(duì)于α衰變，α粒子電量為2e，新核的電量都是幾十個(gè)e，所以α衰變后產(chǎn)生的兩個(gè)外切圓，大的是α粒子，小的新核的；
A、大的軌跡是α粒子，α粒子沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，由左手定則可知，該勻強(qiáng)磁場的方向一定是垂直于紙面向外的．故A錯(cuò)誤；
B、該反應(yīng)是α衰變后產(chǎn)生的，原子核A的原子序數(shù)是2n+2．故B正確；
C、由以上分析可知，大的是α粒子，小的新核的．故C錯(cuò)誤；
D、沿小圓運(yùn)動(dòng)的是反沖核，由動(dòng)量守恒定律可知，其動(dòng)量的方向與α粒子動(dòng)量的方向相反，由左手定則可知，其旋轉(zhuǎn)方向?yàn)轫槙r(shí)針．故D錯(cuò)誤．
故選：B

點(diǎn)評(píng) 這類問題記憶時(shí)可以記成：α衰變?yōu)橥馇袌A，β衰變?yōu)閮?nèi)切圓；小圓是新核的，大圓是放出粒子的．