Question

20世紀30年代以來，人們在對宇宙射線的研究中，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了一些新的粒子，K介子和π介子就是科學家在1947年發(fā)現(xiàn)的．K^-介子的衰變方程為 K^-→π+π^-，其中K^-介子和π^-介子帶負電，電荷量等于基元電荷電量，π介子不帶電．如圖所示，一個K^-介子沿垂直于磁場的方向射入勻強磁場中，其軌跡為圖中的圓弧虛線，K^-介子衰變后，π介子和π^-介子的軌跡可能是（ ）
A．
B．
C．
D．

Answer 1

【答案】分析：帶負電的粒子垂直進入磁場在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動，由左手定則可判定洛倫茲力方向與粒子的運動方向及磁場方向的關(guān)系．
解答：解：A、由圖可知，K^-介子沿垂直于磁場的方向沿圓弧虛線進入磁場，由于K^-介子帶負電，則由左手定則讓磁感線穿過掌心，四指所指負電荷的運動方向，大拇指所指方向的反方向即為洛倫茲力的方向．K^-介子衰變后，π介子不帶電，因此沿原方向做勻速直線運動，而π^-介子帶負電，運動方向與π介子方向相反，所以選項A正確；
B、由圖可知，K^-介子沿垂直于磁場的方向沿圓弧虛線進入磁場，由于K^-介子帶負電，則由左手定則讓磁感線穿過掌心，四指所指負電荷的運動方向，大拇指所指方向的反方向即為洛倫茲力的方向．K^-介子衰變后，π介子不帶電，因此沿原方向做勻速直線運動，而π^-介子帶負電，運動方向與π介子方向相反，所以選項B錯誤；
C、由圖可知，K^-介子沿垂直于磁場的方向沿圓弧虛線進入磁場，由于K^-介子帶負電，則由左手定則讓磁感線穿過掌心，四指所指負電荷的運動方向，大拇指所指方向的反方向即為洛倫茲力的方向．K^-介子衰變后，π介子不帶電，因此沿原方向做勻速直線運動，而π^-介子帶負電，運動方向與π介子方向相反，所以選項C錯誤；
D、由圖可知，K^-介子沿垂直于磁場的方向沿圓弧虛線進入磁場，由于K^-介子帶負電，則由左手定則讓磁感線穿過掌心，四指所指負電荷的運動方向，大拇指所指方向的反方向即為洛倫茲力的方向．K^-介子衰變后，π介子不帶電，因此沿原方向做勻速直線運動，而π^-介子帶負電，運動方向與π介子方向相反，所以選項D錯誤；
故選A．
點評：衰變后動量守恒，運動方向正好相反．同時注意帶電粒子的電性，相同的磁場方向、運動方向，而不同的電性，則洛倫茲力的方向也不相同．