Question

A、B两种放射形元素，原来静止在同一个匀强磁场，磁场方向如图所示，其中一个放出a粒子，另一个放出β粒子，a与β粒子的运动方向跟磁场方向垂直．图中a、b、c、d表示a粒子、β粒子以及两个剩余核的运动轨迹．

b

为a粒子轨迹，

c

为β粒子运动轨迹．（填a、b、c或d）

Answer 1

分析：放射性元素的原子核，沿垂直于磁场方向放射出一个粒子后进入匀强磁场，在洛伦兹力的作用下都做匀速圆周运动．放射性元素放出粒子，动量守恒，由半径公式r=

mv

qB

=

P

qB

，分析α粒子和β粒子与反冲核半径关系，根据洛伦兹力分析运动轨迹是内切圆还是外切圆，判断是何种衰变．

解答：解：放射性元素放出α粒子时，α粒子与反冲核的速度相反，而电性相同，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相反，两个粒子的轨迹应为外切圆．而放射性元素放出β粒子时，β粒子与反冲核的速度相反，而电性相反，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相同，两个粒子的轨迹应为内切圆．
    放射性元素放出粒子时，两带电粒子的动量守恒，由半径公式可得轨迹半径与动量成正比，与电量成反比，而α粒子和β粒子的电量比反冲核的电量小，则α粒子和β粒子的半径比反冲核的半径都大，故b为α粒子的运动轨迹，c为β粒子的运动轨迹．
    故答案为：b、c

点评：放射性元素放出α或β粒子的过程中，带电粒子满足动量守恒，粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，分析粒子的运动特征是解决本题的关键．