Question

在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)原來(lái)靜止的原子核，由于放出一個(gè)α粒子，結(jié)果得到一張兩個(gè)相切圓的徑跡的照片（如圖所示），今測(cè)得兩個(gè)相切圓半徑之比r₁：r₂=44 ：1．求：  
(1) 圖中哪一個(gè)圓是α粒子的徑跡？（說(shuō)明理由）  
(2) 這個(gè)原子核原來(lái)所含的質(zhì)子數(shù)是多少？

Answer 1

解：(1) 由于動(dòng)量相等，因此軌道半徑與粒子的電荷量成反比．所以圓軌道1是α粒子的徑跡，圓軌道2是新生核的徑跡，兩者電性相同，運(yùn)動(dòng)方向相反。    
(2) 設(shè)衰變后新生核的電荷量為q₂，α粒子的電荷量為q₁=2e，它們的質(zhì)量分別為m₂和m₁，
衰變后的速度分別為v₂和v₁，
所以，原來(lái)原子核的電荷量q=q₁+q₂
根據(jù)軌道半徑公式，有

又由于衰變過(guò)程中遵循動(dòng)量守恒定律
則m₁v₁=m₂v₂
以上三式聯(lián)立解得q= 90e
即這個(gè)原子核原來(lái)所含的質(zhì)子數(shù)為90.