Question

（12分）静止在匀强磁场中的原子核，俘获一个速度为7.7×10⁴ m/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

（1）氚核 （2），与速度方向与反应前中子速度方向相反（3），

试题分析：（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：