Question

【題目】如圖所示，在真空云室中的矩形ABCD區(qū)域內(nèi)存在方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，靜止放置在O點(diǎn)的鈾238原子核發(fā)生衰變，放出射線后變成某種新的原子核，兩段曲線是反沖核（新核）和射線的徑跡，曲線OP為圓弧，x軸過(guò)O點(diǎn)且平行于AB邊。下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.鈾238原子核發(fā)生的是β衰變，放出的射線是高速電子流

B.曲線OP是射線的徑跡，曲線OQ是反沖核的徑跡

C.改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，反沖核和射線圓周運(yùn)動(dòng)的半徑關(guān)系隨之改變

D.曲線OQ是α射線的徑跡，其圓心在x軸上，半徑是曲線OP半徑的45倍

Answer 1

【答案】D

【解析】

AD．衰變過(guò)程中動(dòng)量守恒，因初動(dòng)量為零，故衰變后兩粒子動(dòng)量大小相等，方向相反，由圖像可知，原子核發(fā)生的是α衰變，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)向心力等于洛倫茲力

得

由于反沖核的電荷量比α射線大，則半徑更小，即曲線OQ是射線的徑跡，曲線OP是反沖核的徑跡，由于曲線OP為圓弧，則其圓心在x軸上，射線初速度與x軸重直，新核初速度與x軸垂直，所以新核做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心在x軸上

由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知反沖核的電荷量是α粒子的45倍，由半徑公式可知，軌道半徑之比等于電荷量的反比，則曲線OQ半徑是曲線OP半徑的45倍，故A錯(cuò)誤，D正確。

BC．由動(dòng)量守恒可知

粒子做圓周運(yùn)動(dòng)向心力等于洛倫茲力

得

由于反沖核的電荷量比α射線大，則半徑更小，即曲線OQ是射線的徑跡，曲線OP是反沖核的徑跡，反沖核的半徑與射線的半徑之比等于電荷量的反比，由于電荷量之比不變，則改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，反沖核和射線圓周運(yùn)動(dòng)的半徑關(guān)系不變，故BC錯(cuò)誤。

故選D。