Question

A、B兩種放射性元素，原來都靜止在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向如圖所示，其中一個(gè)放出α粒子，另一個(gè)放出β粒子，α與β粒子的運(yùn)動(dòng)方向跟磁場(chǎng)方向垂直，圖中a、b、c、d分別表示α粒子，β粒子以及兩個(gè)剩余核的運(yùn)動(dòng)軌跡（　�。�

A．a(chǎn)為α粒子軌跡，c為β粒子軌跡

B．b為α粒子軌跡，d為β粒子軌跡

C．b為α粒子軌跡，c為β粒子軌跡

D．a(chǎn)為α粒子軌跡，d為β粒子軌跡

Answer 1

分析：放射性元素的原子核，沿垂直于磁場(chǎng)方向放射出一個(gè)粒子，均在洛倫茲力的作用下都做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．放射性元素放出粒子，動(dòng)量守恒，由半徑公式r=

mv

qB

=

P

qB

，分析α粒子和β粒子與反沖核半徑關(guān)系，根據(jù)洛倫茲力分析運(yùn)動(dòng)軌跡是內(nèi)切圓還是外切圓，判斷是哪種衰變．

解答：解：放射性元素放出α粒子時(shí)，α粒子與反沖核的速度相反，而電性相同，則兩個(gè)粒子受到的洛倫茲力方向相反，兩個(gè)粒子的軌跡應(yīng)為外切圓．
而放射性元素放出β粒子時(shí)，β粒子與反沖核的速度相反，而電性相反，則兩個(gè)粒子受到的洛倫茲力方向相同，兩個(gè)粒子的軌跡應(yīng)為內(nèi)切圓．
故右圖放出的是β粒子，左圖放出的是α粒子；
射性元素放出粒子時(shí)，兩帶電粒子的動(dòng)量守恒．由半徑公式r=

mv

qB

=

P

qB

，可得軌跡半徑與動(dòng)量成正比，與電量成反比，而α粒子和β粒子的電量比反沖核的電量小，則α粒子和β粒子的半徑比反沖核的半徑都大，故b為α粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，c為β粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡；
故選：C．

點(diǎn)評(píng)：放射性元素放射后，兩帶電粒子的動(dòng)量的矢量和是守恒的，軌跡的半徑公式中也有動(dòng)量的大小，所以可以研究半徑與電荷數(shù)的關(guān)系．