Question

如圖所示，靜止在勻強磁場中的Li核俘獲一個速度為v₀=7.7×10⁴m/s的中子而發生核反應，

                  Li＋nH＋He,

若已知He的速度為v₂=2.0×10⁴m/s，其方向跟中子反應前的速度方向相同，求：

(1) H的速度是多大？

(2）在圖中畫出粒子H和He的運動軌跡，并求它們的軌道半徑之比．

(3）當粒子He旋轉了3周時，粒子H旋轉幾周？

Answer 1

（1）v₁=-1.0×10³ m/s，負號表示跟v₀的方向相反         （2）3:40

   

(3）2周

解析:

(1) Li核俘獲n的過程，系統動量守恒，則

 ，即

代入數據=1 u, =4 u, =3 u，得v₁=-1.0×10³ m/s，負號表示跟v₀的方向相反．

(2）如圖所示H和He在磁場中半徑之比為

(3) H和He的周期之比為

所以它們的轉動周期之比為

當粒子轉3周時，氘核轉動2周．