Question

5．實驗觀察到，靜止在勻強磁場中A點的原子核發(fā)生β衰變，衰變產(chǎn)生的新核與β粒子恰在紙面內(nèi)做勻速圓周運動，粒子的軌跡如圖所示，其中粒子在軌跡1是按順時針方向運動．則（　�。�

• A． 軌跡1是新核的，粒子在軌跡2是按順時針方向活動
• B． 軌跡2是新核的，粒子在軌跡2是按順時針方向運動
• C． 軌跡1是新核的，粒子在軌跡2是按逆時針方向運動
• D． 軌跡2是新核的，粒子在軌跡2是按逆時針方向運動

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：原子核發(fā)生β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；
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．
由以上的分析可知，選項D正確，ABC錯誤．
故選：D．

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．