Question

靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的某放射性元素的原子核，當(dāng)它放出一個(gè)α粒子后，其速度方向與磁場(chǎng)方向垂直，測(cè)得α粒子和反沖核軌道半徑之比為44∶1，如圖所示，則

1. A.
   α粒子與反沖核的動(dòng)量大小相等，方向相反
2. B.
   原來(lái)放射性元素的原子核電荷數(shù)為90
3. C.
   反沖核的核電荷數(shù)為88
4. D.
   α粒子和反沖核的速度之比為1∶88

Answer 1

ABC
試題分析：粒子之間相互作用的過(guò)程中遵守動(dòng)量守恒，由于初始總動(dòng)量為零，則末動(dòng)量也為零,即α粒子和反沖核的動(dòng)量大小相等，方向相反.
由于釋放的α粒子和反沖核均在垂直于磁場(chǎng)的平面內(nèi)且在洛倫茲力作用下做圓周運(yùn)動(dòng).
由Bqv=得R=,
若原來(lái)放射性元素的核電荷數(shù)為Z，
則對(duì)于α粒子有R₁=對(duì)反沖核
R₂=由于P₁=P₂，得R₁∶R₂=44∶1，
得Z=90.
它們的速度大小與質(zhì)量成反比，D項(xiàng)錯(cuò)誤，上述選項(xiàng)正確的為A、B、C
考點(diǎn)：洛倫茲力 勻速圓周運(yùn)動(dòng) 動(dòng)量守恒
點(diǎn)評(píng)：放射性物質(zhì)在釋放新核時(shí)會(huì)產(chǎn)生類似反沖問(wèn)題，而動(dòng)量守恒的典型模型就是碰撞、爆炸、反沖。所以在這部分問(wèn)題時(shí)核子內(nèi)部的作用力會(huì)遠(yuǎn)大于外力，會(huì)結(jié)合到動(dòng)量守恒定律的問(wèn)題。