Question

【題目】在垂直于紙面的勻強磁場中，有一原來靜止的氡核，該原子核發生衰變，放出一個速度為、質量為m的粒子和一個質量為M的反沖核釙（Po），若氡核發生衰變時，釋放的能量全部轉化為粒子和釙核的動能（涉及動量問題時， 虧損的質量可忽略不計），以下說法正確的是（ ）

A.衰變后粒子和反沖核釙（Po）在勻強磁場中的運動軌跡如圖甲所示，小圓表示粒子的運動軌跡

B.衰變后粒子和反沖核釙（Po）在勻強磁場中的運動軌跡如圖乙所示，大圓表示粒子的運動軌跡

C.衰變過程粒子和反沖核釙（Po）組成的系統能量守恒，動量不守恒

D.衰變過程中，質量虧損為

Answer 1

【答案】B

【解析】

AB．靜止的氡核發生α衰變后，根據動量守恒可知，衰變后α粒子與釙核的運動方向相反，根據左手定則可知，α粒子和釙核所受的洛倫茲力方向相反，兩個粒子的運動軌跡應是外切圓，故衰變后α粒子和反沖核釙（Po）在勻強磁場中的運動軌跡如圖乙所示。根據

p相等，B相同，，可知，α粒子的軌跡半徑大，故大圓表示α粒子的運動軌跡，故A錯誤，B正確。

C．衰變過程α粒子和反沖核釙（Po）組成的系統能量守恒，重力相對于內力可忽略不計，系統的動量也守恒，故C錯誤。

D．取α粒子的速度方向為正方向，根據動量守恒定律得：

0=mv0-Mv釙

釋放的核能為：

衰變過程中，質量虧損為：

聯立解得：

故D錯誤。

故選B。