Question

如图17甲所示，静止在匀强磁场中的Li核俘获一个速度为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，其方向与反应前中子速度方向相同，试求：

 (1) H的速度大小和方向；

(2)在图乙中，已画出并标明两粒子的运动轨迹，请计算出轨道半径之比；

Answer

(1) －1.0×103 m/s，方向与v0相反(2) 3∶40

【解析】(1)反应前后动量守恒：m0v0＝m1v1＋m2v2(v1为氚核速度，m0、m1、m2分别代表中子、氚核、氦气质量)

代入数值可解得：v1＝－1.0×103 m/s，方向与v0相反．

(2) H和He在磁场中均受洛伦兹力f，

做匀速圆周运动的半径之比r1∶r2＝∶＝3∶40.

本题考查核反应前后的带电粒子在磁场中的偏转和动量守恒定律，反应前后动量守恒，列式求解，由带电粒子在磁场中洛伦兹力提供向心力，推导出半径公式求解