Question

15．在足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，靜止的鈉的同位素${\;}_{11}^{24}Na$發(fā)生衰變，沿與磁場(chǎng)垂直的方向釋放出一個(gè)粒子后，變?yōu)橐粋�(gè)新核，新核與放出粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡均為圓，如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（　　）

• A． 新核為${\;}_{12}^{24}Mg$
• B． 軌跡2是新核的徑跡
• C． ${\;}_{11}^{24}Na$發(fā)生的是α衰變
• D． 新核沿順時(shí)針?lè)较蛐�轉(zhuǎn)

Answer 1

分析 靜止的${\;}_{11}^{24}Na$發(fā)生衰變時(shí)動(dòng)量守恒，釋放出的粒子與新核的動(dòng)量大小相等，在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，新核的電荷量大于所釋放出的粒子電荷量，由半徑公式r=$\frac{mv}{qB}$可比較兩個(gè)粒子半徑的大小，根據(jù)左手定則判斷釋放出的粒子是α粒子還是β粒子，即可由電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒，分析新核．

解答 解：A、根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，配平核反應(yīng)方程式，可知衰變方程為 ${\;}_{11}^{24}Na$→${\;}_{12}^{24}Mg$+${\;}_{-1}^{0}e$，故新核是${\;}_{12}^{24}Mg$，故A正確；
B、由題意，靜止的${\;}_{11}^{24}Na$發(fā)生衰變時(shí)動(dòng)量守恒，釋放出的粒子與新核的動(dòng)量大小相等，兩個(gè)粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中都做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，因?yàn)樾潞说碾姾闪看笥谒�釋放出的粒子電荷量�?br />由半徑公式r=$\frac{mv}{qB}$可知半徑與電荷量q成反比，新核的電荷量q大，所以新核的半徑小，所以軌跡2是新核的軌跡，故B正確；
C、根據(jù)動(dòng)量守恒得知，放出的粒子與新核的速度方向相反，由左手定則判斷得知，放出的粒子應(yīng)帶負(fù)電，是β粒子，所以發(fā)生的是β衰變．故C錯(cuò)誤；
D、根據(jù)洛倫茲力提供向心力，由左手定則判斷得知：新核要沿逆時(shí)針?lè)较蛐�轉(zhuǎn)．故D錯(cuò)誤．
故選：AB

點(diǎn)評(píng) 本題考查帶電粒子在磁場(chǎng)中與放射性元素衰變結(jié)合的問(wèn)題，解題的關(guān)鍵在于通過(guò)動(dòng)量是守恒去比較半徑的關(guān)系，正好軌跡的半徑公式mv中是動(dòng)量，所以可以研究軌跡半徑r與電量q的關(guān)系．