Question

15．實驗觀察到，靜止在勻強磁場中A點的某天然放射性元素的原子核發(fā)生衰變，放出的帶電粒子和產(chǎn)生的新核均恰在紙面內(nèi)做勻速圓周運動，運動方向和軌跡示意如圖．則（　�。�

• A． 該原子核發(fā)生的是α衰變
• B． 該原子核發(fā)生的是β衰變
• C． 軌跡1是新核的，磁場方向垂直紙面向外
• D． 軌跡2是新核的，磁場方向垂直紙面向里

Answer 1

分析 靜止的原子核發(fā)生β衰變，根據(jù)動量守恒可知，發(fā)生衰變后粒子與反沖核的運動方向相反，動量的方向相反，大小相等．由半徑公式r=$\frac{mv}{qB}$=$\frac{P}{qB}$，P是動量，分析兩個粒子半徑軌跡半徑之比．

解答 解：A、B、原子核發(fā)生衰變時，根據(jù)動量守恒可知兩粒子的速度方向相反，動量的方向相反，大小相等；
根據(jù)左手定則可知，若是發(fā)生α衰變，則α粒子與新核都帶正電，由于粒子動量的方向相反，所以洛倫茲力的方向相反，是外切圓；若發(fā)生β衰變，β粒子是電子，帶負電，由于粒子動量的方向相反，所以洛倫茲力的方向相同，是內(nèi)切圓．故該原子核發(fā)生的是β衰變．故A錯誤，B正確；
C、D、由半徑公式r=$\frac{mv}{qB}$=$\frac{P}{qB}$（P是動量），分析得知，r與電荷量成反比，β粒子與新核的電量大小分別為e和ne（n為新核的電荷數(shù)），則β粒子與新核的半徑之比為：ne：e=n：1．所以半徑比較大的軌跡1是衰變后β粒子的軌跡，軌跡2是新核的．新核沿逆時針方向運動，在A點受到的洛倫茲力向左，由左手定則可知，磁場的方向向里．故D正確，C錯誤．
故選：BD．

點評 該題即使沒有說明是β衰變也可根據(jù)粒子的速度的方向相反和兩個粒子的運動的軌跡由左手定則可以分析判斷粒子的帶電的情況．
其中要注意的是電子的動量與新核的動量大小相等．