Question

13．實(shí)驗(yàn)觀察到，靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中A點(diǎn)的原子核發(fā)生β衰變，衰變產(chǎn)生的新核與電子恰在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向和軌跡示意如圖．則（　�。�

• A． 軌跡 1 是電子的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外
• B． 軌跡 2 是電子的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外
• C． 軌跡 1 是新核的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里
• D． 軌跡 2 是新核的，磁場(chǎng)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(dòng)量守恒可知，發(fā)生衰變后粒子與反沖核的運(yùn)動(dòng)方向相反，動(dòng)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(dòng)量，得出兩個(gè)粒子半徑軌跡半徑大小關(guān)系，判斷各自運(yùn)動(dòng)的軌跡；結(jié)合運(yùn)動(dòng)的方向判斷磁場(chǎng)的方向．

解答 解：原子核發(fā)生β衰變時(shí)，根據(jù)動(dòng)量守恒可知兩粒子的速度方向相反，動(dòng)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(dòng)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(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)，在A點(diǎn)受到的洛倫茲力向左，由左手定則可知，磁場(chǎng)的方向向里．
由以上的分析可知，選項(xiàng)D正確，ABC錯(cuò)誤．
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 該題即使沒(méi)有說(shuō)明是β衰變也可根據(jù)粒子的速度的方向相反和兩個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)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(dòng)量與新核的動(dòng)量大小相等．