Question

7．如圖所示，虛線是一個(gè)${\;}_{92}^{238}$U正在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以速率v₀做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)，衰變成釷核${\;}_{90}^{234}$Th和另外一個(gè)新核，兩核的速度方向與v₀共線，不計(jì)衰變后粒子間的相互作用，則關(guān)于釷核與新核在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡和繞行方向可能正確的是（　�。�

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 原子核發(fā)生衰變時(shí)，內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，遵守動(dòng)量守恒定律．根據(jù)動(dòng)量守恒定律分析釷核與新核動(dòng)量關(guān)系，由半徑公式r=$\frac{mv}{qB}$=$\frac{p}{qB}$，p是動(dòng)量，分析軌跡半徑關(guān)系，由左手定則判斷繞行方向．

解答 解：A、若新核的速度方向與v₀方向相同，根據(jù)動(dòng)量守恒定律知，釷核的速度方向也可能v₀方向相同，由左手定則判斷可知，衰變后釷核與新核所受的洛倫茲力均向右，均沿順時(shí)針?lè)较蚶@行．由半徑公式r=$\frac{mv}{qB}$=$\frac{p}{qB}$，p是動(dòng)量，由于釷核的帶電量遠(yuǎn)大于新核（α粒子）的帶電量，知釷核的軌道半徑可能小于新核的軌道半徑，因此該圖是可能的，故A正確．
B、若衰變后釷核的速度方向與v₀方向相反，由左手定則知，衰變后釷核所受的洛倫茲力向左，應(yīng)順時(shí)針繞行，故B錯(cuò)誤．
C、若衰變后釷核和新核的速度方向均與v₀方向相同，衰變后釷核所受的洛倫茲力向右，應(yīng)順時(shí)針繞行，故C錯(cuò)誤．
D、若衰變后釷核和新核的速度方向均與v₀方向相反，衰變后兩者的總動(dòng)量與原來(lái)的總動(dòng)量方向相反，違反了動(dòng)量守恒定律，故D錯(cuò)誤．
故選：A

點(diǎn)評(píng) 解決本題時(shí)要知道原子核的衰變與爆炸相似，遵守動(dòng)量守恒定律，根據(jù)粒子的速度方向，由左手定則來(lái)分析其所受的洛倫茲力方向．