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如图所示,区域Ⅰ和区域Ⅱ的匀强磁场感强度大小相等,方向相反.在区域Ⅱ的A处有一静...

如图所示,区域Ⅰ和区域Ⅱ的匀强磁场感强度大小相等,方向相反.在区域Ⅱ的A处有一静止的原子核发生α衰变,生成的新核电量为q(大于α粒子带电量),新核和α粒子的运动轨迹如图,其中一个由区域Ⅱ进入区域Ⅰ,与光滑绝缘挡板PN垂直相碰后(PN与磁场分界线CD平行),经过一段时间又能返回到A处,已知区域Ⅰ的宽度为d,试求新核和α粒子的轨道半径.(基本电荷电量为e)

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衰变过程动量守恒,由半径公式R=知,轨迹半径R与电荷量q成反比,说明是左边为α粒子轨迹,画出左边为α粒子在区域Ⅰ中的运动轨迹,由几何知识求出其轨迹半径,根据动量守恒和半径公式求得新核的轨道半径. 【解析】 衰变过程遵守动量守恒,则由可知,左边为α粒子轨迹,且在区域I、II中轨道半径相同, 由几何关系知 α=60°,则α粒子轨道半径为   Rα== 又α粒子的轨道半径 Rα=,新核的轨道半径 R新= 根据动量守恒得:mαvα=m新v新 ∴新核运动的轨道半径为R新= 答:新核和α粒子的轨道半径分别为和.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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