Question

在足够大的匀强磁场中，静止的钠的同位素

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Na发生衰变，沿与磁场垂直的方向释放出一个粒子后，变为一个新核．新核与放出粒子在磁场中运动的径迹均为圆，如图所示．以下观点正确的是（　　）

• A．新核为

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  Mg
• B．发生的是a衰变
• C．轨迹1是新核的径迹
• D．新核沿逆时针方向旋转

Answer 1

分析：静止的

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Na发生衰变时动量守恒，释放出的粒子与新核的动量大小相等，在磁场中做匀速圆周运动，新核的电荷量大于所释放出的粒子电荷量，由半径公式r=

mv

qB

可比较两个粒子半径的大小，根据左手定则判断释放出的粒子是α粒子还是β粒子，即可由电荷数和质量数守恒，分析新核．

解答：解：A、B，根据动量守恒得知，放出的粒子与新核的速度方向相反，由左手定则判断得知，放出的粒子应带负电，是β粒子，所以发生的是β衰变．故B错误．
β粒子的符号：

0 -1

e，根据质量数守恒和电荷数守恒配平可知，衰变方程为

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Na→

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Mg+

0 -1

e．故新核是

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Mg．故A正确；
C、D，由题意，静止的

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Na发生衰变时动量守恒，释放出的粒子与新核的动量大小相等，两个粒子在匀强磁场中都做匀速圆周运动，因为新核的电荷量大于所释放出的粒子电荷量，由半径公式r=

mv

qB

得知，新核的半径小于粒子的半径，所以轨迹2是新核的轨迹．
根据洛伦兹力提供向心力，由左手定则判断得知：新核要沿逆时针方向旋转．故C错误，D正确．
故选：AD

点评：放射性元素衰变时，两带电粒子的动量是守恒的．正好轨迹的半径公式mv中是动量，所以可以研究轨迹半径与电荷数的关系．