Question

【题目】静止在匀强磁场中的 原子核，俘获一个速度为7.7×104m/s 的中子而发生核反应放出α粒子后变成一个新原子核，已知中子速度方向与磁场方向垂直，测得α粒子速度为：2×104m/s，方向与中子速度方向相同，求：
（1）生成的新核是什么？写出核反应方程式。
（2）生成的新核的速度大小和方向。
（3）若α粒子与新核间相互作用不计，则二者在磁场中运动轨道半径之比及周期之比各为多少？

Answer 1

【答案】
（1）

生成的新核是氚核，核反应方程式：

（2）

由动量守恒定律 ，

故 ，与速度方向与反应前中子速度方向相反

（3）

两粒子均由洛伦兹力提供向心力，其半径之比：

带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的周期： ，故这两个粒子的周期之比为：

【解析】根据电荷数守恒、质量数守恒写出核反应方程．
通过动量守恒定律求出未知粒子的速度大小和方向．
根据半径和周期公式可求解
【考点精析】解答此题的关键在于理解质能方程的相关知识，掌握爱因斯坦的相对论指出：物体的能量和质量之间存在着密切的联系，它们的关系是：E = mc2，这就是爱因斯坦的质能方程．