Question

【题目】用一个速度为7.7×104m/s的中子轰击静止在匀强磁场中的锂核（核电荷数为3，质量数为6）发生核反应，生成α粒子及氚核，并放出E的能量．已知α粒子的速度大小为2×104m/s，方向与反应前的中子速度方向相同，如图所示，设质子质量与中子质量相等．（忽略该反应中由于碰撞和光子辐射而损失的能量）则（　　）

A.氚核的速度为1×103m/s，方向与反应前中子的速度方向相反
B.氚核、α粒子在磁场中运动的轨道半径之比为3：40
C.该反应中中子的动能等于α粒子和氚核动能之和
D.氚核、α粒子在磁场中运动的周期之比为2：3

Answer 1

【答案】A,B
【解析】解：A、核反应方程为： Li+ n→ He+ H

核反应前后动量守恒，取反应前中子的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mnvn=mHvH+mαvα

所以 vH= =﹣1×103m/s，方向与反应前中子的速度方向相反，A符合题意．

B、α粒子和氚核在磁场中做匀速圆周运动，由半径公式r= 知，氚核、α粒子在磁场中运动的轨道半径之比为 rH：rα= ： = ： =3：40，B符合题意．

C、由于该反应中要放出核能，所以中子的动能小于α粒子和氚核动能之和，C不符合题意．

D、根据周期公式T= 得：氚核、α粒子在磁场中运动的周期与比荷成反比，可知氚核、α粒子在磁场中运动的周期之比为3：2．D不符合题意．

所以答案是：AB

【考点精析】认真审题，首先需要了解动量守恒定律(动量守恒定律成立的条件：系统不受外力或系统所受外力的合力为零；系统所受的外力的合力虽不为零，但系统外力比内力小得多；系统所受外力的合力虽不为零，但在某个方向上的分量为零，则在该方向上系统的总动量的分量保持不变)．