如图所示,有界匀强磁场的磁感应强度为B特斯拉,磁场方向垂直于纸面向里,MN是磁场的左边界.在磁场中A处

2025-05-11 08:56:49
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回答1:

(1)由质量数与核电荷数守恒可知,
核反应方程式为:

 
Ra→
 
He+
 
Rn,
由题意知,质量较小的粒子在磁场中的运动轨迹为四分之一圆弧,
粒子的圆心在坐标原点,则粒子的轨道半径为d;
(2)α粒子在磁场中做圆周运动,洛伦兹力提供向心力,
由(1)知,轨道半径为d,由题意知,质量为4m0,电荷量为2e,
由牛顿第二定律得:2ev1B=4m0
v
d

解得:v1=
eBd
2m0

(3)原子核衰变时,动量守恒,由动量守恒定律得:
0=m1v1-m2v2,解得:v2=
m1v1
m2

衰变后,粒子的总动能Ek=
1
2
m1v12+
1
2
m2v22=
113e2B2d2
222m0

由能量转化守恒得,质量亏损△m=
E
c2
=
113e2B2d2
222m0c2

答:(1)衰变的方程为:
 
Ra→
 
He+
 
Rn,
射出的质量较小的粒子在磁场中的轨迹圆半径是d;
(2)射出的质量较小的粒子的速度为
eBd
2m0

(3)这一个静止镭核
 
Ra衰变时亏损质量为
113e2B2d2
222m0c2