Question

（20分）靜止在勻強磁場中的鋰原子核（），俘獲一個速度為7．7×10⁴m/s的中子而發生核反應放出粒子后變成一個新原子核，已知中子速度方向與磁場方向垂直，測得粒子速度為2×10m/s，方向與中子速度方向相同，求：
（1）寫出核反應方程式；
（2）生成的新核的速度大小和方向（在運用動量守恒時，不考慮質量虧損）：
（3）若粒子與新核間相互作用不計，則二者在磁場中運動軌道半徑之比為多少?
（4）經過測量發現在核反應前后原子核總質量減少了0.035u，則這個反應放出了多少焦耳的能量?

Answer 1

（1）
（2）新核速度大小為，方向與中子速度方向相反
（3）
（4）

（1）（4分）
（2）核反應過程中的動量守恒，取中子速度方向為正
（3分）
解得即新核速度大小為，
方向與中子速度方向相反（2分）
（3）   （3分）
   （3分）
（4）由（3分）
得（2分）