Question

【題目】實驗觀察到，靜止在勻強磁場中A點的原子核發生衰變，衰變產生的新核與釋放出的粒子恰在紙面內做勻速圓周運動，運動方向和軌跡示意如圖。則下列說法正確的是（ ）

A. 發生的α衰變，磁場方向垂直紙面向里

B. 發生的α衰變，磁場方向垂直紙面向外

C. 發生的β衰變，磁場方向垂直紙面向里

D. 發生的β衰變，磁場方向垂直紙面向外

Answer 1

【答案】C

【解析】

原子核發生衰變時，根據動量守恒可知兩粒子的速度方向相反，動量的方向相反，大小相等；根據左手定則可知，若是發生α衰變，則α粒子與新核都帶正電，由于粒子動量的方向相反，所以洛倫茲力的方向相反，是外切圓；若發生β衰變，β粒子是電子，帶負電，由于粒子動量的方向相反，所以洛倫茲力的方向相同，是內切圓。故該原子核發生的是β衰變，由半徑公式分析得知，r與電荷量成反比，β粒子與新核的電量大小分別為e和ne（n為新核的電荷數），則β粒子與新核的半徑之比為：ne：e=n：1．所以半徑比較大的軌跡是衰變后β粒子的軌跡，新核沿順時針方向運動，在A點受到的洛倫茲力向左，由左手定則可知，磁場的方向向里

A. 發生的α衰變，磁場方向垂直紙面向里與分析不相符，故A項與題意不相符；

B. 發生的α衰變，磁場方向垂直紙面向外與分析不相符，故B項與題意不相符；

C. 發生的β衰變，磁場方向垂直紙面向里與分析相符，故C項與題意相符；

D. 發生的β衰變，磁場方向垂直紙面向外與分析不相符，故D項與題意不相符。