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云室处在磁感应强度为B的匀强磁场中,一静止的质量为M的原子核在云室中发生一次α衰...

云室处在磁感应强度为B的匀强磁场中,一静止的质量为M的原子核在云室中发生一次α衰变,α粒子的质量为m,电量为q,其运动轨迹在与磁场垂直的平面内.现测得α粒子运动的轨道半径R.试求在衰变过程中的质量亏损.(注:涉及动量问题时,亏损的质量可忽略不计.)
根据带电粒子在匀强磁场中洛伦兹力提供向心力,求得α粒子的速度,再结合动量守恒定律和质能方程即可求得衰变过程中的质量亏损. 【解析】 令v表示α粒子的速度,由洛论兹力和牛顿定律可得                     ① 令v'表示衰变后剩余核的速度,在考虑衰变过程中系统的动量守恒时,因为亏损质量很小,可不予考虑,由动量守恒可知  (M-m)v'=nw                 ② 在衰变过程中,α粒子和剩余核的动能来自于亏损质量. 即△m•c2=(M-m)v'2+mv2                 ③ 解得△m=④ 答:在衰变过程中的质量亏损为.
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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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