Question

静止的P衰变成Si，静止原子核Th衰变成Pa，在同一匀强磁场中的轨道如图所示．由此可知（　　）

• A、甲图为Th的衰变轨迹，乙图为P的衰变轨迹
• B、甲图为P的衰变轨迹，乙图为Th核的衰变轨迹
• C、图中2、4为新核轨迹，1、3为粒子轨迹
• D、图中2、4为粒子轨迹，1、3为新核轨迹

Answer 1

分析：根据质量数与核电荷数守恒判断出粒子发生的是什么衰变，然后应用左手定则，根据粒子运动轨迹分析答题．

解答：解：P衰变成Si释放出一个质子，原子核Th衰变成Pa释放出一个带负电的电子，
原子核发生衰变时，动量守恒，衰变后两粒子的动量p大小相等，速度方向相反，由左手定则可知，
原子核衰变释放的粒子带正电时，衰变产生的两粒子受到的洛伦兹力方向相反，两粒子运动轨迹相外切，
原子核衰变释放的粒子带负电时，衰变产生的两粒子受到的洛伦兹力方向相同，两粒子运动轨迹相内切，
粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律可得：qvB=m

v2

r

，轨道半径r=

mv

qB

=

p

qB

，衰变后粒子质量越大，
轨道半径r越小，P与Th衰变后，新核的轨道半径小，粒子的轨道半径大；
由图示可知，甲图为Th的衰变轨迹，乙图为P的衰变轨迹，故A正确，B错误，
图中2、4为新核轨迹，1、3为粒子轨迹，故C正确，D错误；
故选：AC．

点评：放射性元素放射后，两带电粒子的动量是守恒．正好轨迹的半径公式中也有动量的大小，所以可以研究半径与电荷数的关系．