Question

靜止在勻強磁場中的鋰核俘獲一個速度為7.7×10⁴ m/s的中子而發生核反應，反應中放出α粒子及一個新核，已知α粒子的速度大小為2×10⁴ m/s，方向與反應前的中子速度方向相同，如圖所示，設質子質量與中子質量相等。

(1)寫出核反應方程式；
(2)求新生核的速度；
(3)當α粒子旋轉6周時，新生核旋轉幾周。

Answer 1

（1）＋→＋（2）1000m/s（3）4周

試題分析：(1) ＋→＋.
(2)核反應前后滿足動量守恒則
m_nv_n＝m_Hv_H＋m_αv_α
v_H＝＝ m/s＝－1.0×10³ m/s.
方向與反應前中子方向相反．
(3)α粒子和在磁場中做勻速圓周運動，其周期為
T_α＝　T_H＝
設α粒子轉6周的時間內，反沖核旋轉n周，則有
n·＝6×
n＝＝＝4周．
點評：本題考查了動量守恒定律的簡單應用，并考察了帶電粒子在磁場中的勻速圓周運動的周期計算公式。