Question

9．一个静止的放射性原子核发生天然衰变时，在匀强磁场中得到内切圆的两条径迹，如图所示，两圆半径之比为44：1，则（　　）

• A． 轨迹1是反冲核的径迹
• B． 发生的是α衰变
• C． 反冲核的核电荷数是90
• D． 反冲核是逆时针运动，放射出的粒子是顺时针运动

Answer 1

分析 静止的放射性原子核发生了衰变放出粒子后，新核的速度与粒子速度方向相反，由图看出，放出的粒子与新核所受的洛伦兹力方向相同，根据左手定则判断粒子与新核的电性关系，即可判断发生了哪种衰变．
衰变前后，动量守恒，衰变后的粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力可得半径公式，结合轨迹图分析解答即可

解答 解：A、静止原子核发生β衰变时，根据动量守恒定律得知，β粒子与反冲核的动量大小相等、方向相反，由半径公式r=$\frac{mv}{qB}$可知，两粒子作圆周运动的半径与电荷量成反比，β粒子的电荷量较小，则其半径较大，即半径较大的圆是β粒子的径迹，半径比较小的轨迹2是反冲核的径迹．故A错误；
B、由运动轨迹可知，衰变产生的新粒子与新核所受洛伦兹力方向相同，而两者运动方向相反，故小粒子应该带负电，故发生了β衰变，故B错误
C、两圆半径之比为44：1，由半径公式r=$\frac{mv}{qB}$得，β粒子与反冲核的电荷量之比为：1：44，所以该放射性元素的原子序数是：n=44-1=43．故C错误
D、衰变后新核所受的洛伦兹力方向向右，根据左手定则判断得知，其速度方向向下，沿小圆作逆时针方向运动，而放出的粒子与反冲核运动方向相反，故为顺时针方向，故D正确．
故选：D．

点评 本题中原子核衰变过程类似于反冲，同时遵守动量守恒和能量守恒，同时注意应用带电粒子在磁场中的运动规律，正确应用半径和周期公式解决即可．