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13.在垂直于紙面的勻強磁場中,有一原來靜止的原子核,該核衰變后,放出的帶電粒子和反沖核的運動軌跡分別如圖a、b所示,由圖可以判定(  )
A.該核發(fā)生的是α衰變B.該核發(fā)生的是β變
C.磁場方向一定是垂直紙面向里D.磁場方向向里還是向外不能判定

分析 放射性元素的原子核,沿垂直于磁場方向放射出一個粒子后進入勻強磁場,在洛倫茲力的作用下都做勻速圓周運動.放射性元素放出粒子,動量守恒,由半徑公式分析α粒子和β粒子與反沖核半徑關系,根據(jù)洛倫茲力分析運動軌跡是內(nèi)切圓還是外切圓,判斷是哪種衰變.

解答 解:A、B放射性元素放出α粒子時,α粒子與反沖核的速度相反,而電性相同,則兩個粒子受到的洛倫茲力方向相反,兩個粒子的軌跡應為外切圓.而放射性元素放出β粒子時,β粒子與反沖核的速度相反,而電性相反,則兩個粒子受到的洛倫茲力方向相同,兩個粒子的軌跡應為內(nèi)切圓.故放出的是β粒子,故A錯誤,B正確.
C、粒子在磁場中做勻速圓周運動,磁場方向不同,粒子旋轉(zhuǎn)的方向相反,由于粒子的速度方向未知,不能判斷磁場的方向.故C錯誤;D正確.
故選:BD.

點評 放射性元素放射后,兩帶電粒子的動量是守恒.正好軌跡的半徑公式中也有動量的大小,所以可以研究半徑與電荷數(shù)的關系,注意由運動的半徑大小來確定速度的大小是解題的關鍵.

練習冊系列答案
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