Question

13．在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)靜止的原子核發(fā)生衰變，放出一個(gè)粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋�(gè)新原子核，放射出的粒子與新原子核的速度方向都與磁感線方向垂直，形成的徑跡是兩個(gè)相外切的圓，如圖所示．下列說法正確的是（　　）

• A． 放射出的粒子可能是α粒子也可能是β粒子
• B． 放射出的粒子和新原子核都做順時(shí)針方向的圓周運(yùn)動(dòng)
• C． 圖中小圓是放射出的粒子的徑跡，大圓是新原子核的徑跡
• D． 放射出的粒子的動(dòng)能小于新原子核的動(dòng)能

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，最后由E_K=$\frac{{P}^{2}}{2m}$，即可求解．

解答 解：A、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．故A錯(cuò)誤；
B、由左手定則可以判斷，正電荷在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞向是順時(shí)針的，故B正確；
C、粒子在磁場(chǎng)中受洛倫茲力偏轉(zhuǎn)，半徑r=$\frac{mv}{Bq}$，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，故C錯(cuò)誤；
D、根據(jù)動(dòng)量與動(dòng)能關(guān)系式為E_K=$\frac{{P}^{2}}{2m}$，可知，粒子的質(zhì)量越大，則對(duì)應(yīng)的動(dòng)能越小，因此放射出的粒子的動(dòng)能大于新原子核的動(dòng)能，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，并掌握左手定則，及動(dòng)量與動(dòng)能關(guān)系式．