粒子和反冲核的速度方向与电场E 垂直,a 、b 均表示长度。则 图2 (114C 发生衰变时所放射出的粒子是________。
(214C 发生衰变时所放射出粒子的运动轨迹是________(选填“①”或“②”。 (314C 的衰变方程是
_________________________________________________。
解析:(1反冲核与放出的射线在电场中均做类平抛运动。由轨迹可以看出,反冲核与放出的射线的受力方向均与电场方向相同,所以放出的粒子为α粒子。
(2由动量守恒得,α粒子的动量与反冲核的动量相同,α粒子的质量小,速度必然大,在垂直于电场方向上的位移大,即②轨迹为α粒子。
(3根据电荷质量数守恒可得14 6C ―→10 4Be +42He 。 答案:(1α (2② (314 6C ―→10 4Be +42He
9.如图3所示,静止在匀强磁场中的63Li 核俘获一个速度为v 0=
7.7×104 m/s 的中子而发生核反应,63Li +10n ―→31H +42He 。若已知He 核的速度为v 2=2.0×104 m/s ,其方向跟中子反应前的速度方向相同, 求:
图3 (131H 的速度是多大?
(2求粒子31H 和42He 运动轨迹的轨道半径之比; (3当粒子42He 旋转了3周时,粒子31H 旋转几周?
解析:(163Li 核俘获10n 的过程,系统动量守恒,则m n v 0=m H v 1+m He v 2,即v 1=m n v 0-m He v 2m H
,
代入数据m n =1 u ,m He =4 u ,m H =3 u ,得v 1=-1.0×103 m/s ,负号表示跟v 0的方向相反。 (231H 和4 2He 在磁场中半径之比为
r H ∶r He =m H v 1Bq 1∶m He v 2 Bq 2 =3∶40
(331H 和42He 的周期之比为T H ∶T He =2πm H Bq 1∶2πm He Bq 2 =3∶2
所以相同时间它们的转动圈数之比为
n H ∶n He =T He ∶T H =2∶3,当粒子42He 转3周时,粒子3 1H 转动2周。 答案:(11.0×103 m/s (23∶40 (32