Question

如图3所示，静止在匀强磁场中的Li.俘获一个速度为v₀=7.7×10⁴ m/s的中子而发生核反应Li+n→H+He，若已知He的速度v₂=2.0×10⁴ m/s，其方向跟中子反应前的速度方向相同，则:?

图3

(1)H的速度为多大??

(2)在图中画出粒子H和He的运动轨迹，并求它们的轨道半径之比;

(3)当He旋转了3周时，粒子H旋转了几周??????

Answer 1

(1)-1.0×10³ m/s?

(2)运动轨迹如图所示　  3∶40?(3)2周?

解析：这是一个核反应跟动量守恒及洛伦兹力相结合的问题.核俘获的过程中，系统动量守恒：m_nv₀=m_Hv₁+m_Hev₂，所以v₁=代入数据m_n=1 u,m_He=4 u,m_H=3 u，得：v₁=-1.0×10³ m/s，负号表示跟v₀的方向相反.?

(2)如图所示，H和He在磁场中的半径之比为r_H∶代入数据得3∶40，运动轨迹如图所示.?

(3)H和He的周期之比为代入数据得3∶2，所以它们的转动周期数之比则为2∶3，当α粒子转动3周时，氚核转动2周.