匀强磁场中有一个静止的放射性同位素铝核 2813 Al放出α粒子(即 42 He)后,产生的

匀强磁场中有一个静止的放射性同位素铝核
2813
Al放出α粒子(即
42
He)后,产生的反冲核Y(即
2411
Na)和α粒子分别做匀速圆周运动,不计粒子所受的重力及粒子间的相互作用.则(  )
A.反冲核Y和α粒子做匀速圆周运动的半径之比为1:6
B.反冲核Y和α粒子做匀速圆周运动的速率之比为6:1
C.反冲核Y和α粒子做匀速圆周运动的周期之比为6:1
D.反冲核Y和α粒子做匀速圆周运动的动能之比为1:6
剃秃瓢 1年前 已收到1个回答 举报

翻6翻 幼苗

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A、反冲核Y和α粒子做匀速圆周运动,都由洛伦兹力提供向心力,半径为r=
mv
qB
在衰变过程中,遵守动量守恒定律,原来铝核
2813 Al处于静止状态,动量为零,则衰变后放出的反冲核Y和α粒子运量大小相等、方向相反.公式r=
mv
qB 中mv是粒子的动量,则知反冲核Y和α粒子的半径与电荷量成反比,为r Y :r α =q α :q Y =2e:11e=2:11.故A错误.
B、因两个粒子的动量大小相等,由动量P=mv,知反冲核Y和α粒子做匀速圆周运动的速率之比与质量成反比,即为4:24=1:6.故B错误.
C、粒子做匀速圆周运动的周期T=
2πm
qB ,周期与两个粒子的比荷成反比,故周期之比为T Y :T α =
q α
m α :
q Y
m Y =
2
4 :
11
24 =
12
11 .故C错误.
D、由r=
mv
qB 、动能E k =
1
2 m v 2 ,得E k =
q 2 B 2 r 2
2m ,得动能之比E kY :E =

q 2Y
m Y ?r
2Y :

q 2α
m α ?
r 2α =1:6.故D正确.
故选D

1年前

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