精英家教網(wǎng)靜止在勻強磁場中的鋰核
 
6
3
Li俘獲一個速度為7.7×104m/s的中子而發(fā)生核反應，反應中放出α粒子及一個新核，已知α粒子的速度大小為2×104m/s，方向與反應前的中子速度方向相同，如圖所示，設質子質量與中子質量相等．
（1）寫出核反應方程式；
（2）求新生核的速度；
（3）當α粒子旋轉6周時，新生核旋轉幾周．
分析：根據(jù)電荷數(shù)守恒、質量數(shù)守恒寫出核反應方程．
通過動量守恒定律求出未知粒子的速度大小和方向．
根據(jù)半徑和周期公式可求解．
解答：解：（1）核反應方程為：
 
6
3
Li
+
1
0
n
→
3
1
H
+
4
2
He
（2）核反應前后動量守恒：mnvn=mHvH+mava
所以vH=
1×7.7×104-4×2×104
3
=1×103m/s，方向與中子方向相反
（3）α粒子和氚核在磁場中做勻速圓周運動，周期為
Ta=
2πma
qaB
    TH=
2πmH
qHB

當α粒子旋轉6周時，新生核旋轉n周，則：
6Ta=nTH
聯(lián)立解得：n=4
答：（1）核反應方程式
 
6
3
Li
+
1
0
n
→
3
1
H
+
4
2
He；
（2）新生核的速度1×103m/s；
（3）當α粒子旋轉6周時，新生核旋轉4周．
點評：本題考查了核反應方程，動量守恒和磁場中半徑、周期公式，綜合性強，難度不大．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

靜止在勻強磁場中的鋰（）在俘獲一個速度為7.7×104 m/s的中子后，生成一個α粒子和一個氚核.若α粒子的速度為 2.0×104 m/s，其方向與反應前中子的速度方向相同，且與磁場方向垂直.求：

(1)氚核的速度是多少？

(2)當α粒子在磁場中運動6周時，氚核運動了幾周？

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科目：高中物理 來源： 題型：

靜止在勻強磁場中的鋰(63Li)核，俘獲一個速度為vn=7.7×104 m/s的中子，反應后生成的α粒子的速度為vα=2.0×104 m/s，其方向與反應前中子的運動方向相同。

(1)寫出核反應方程。

(2)求出另一粒子的速度大小和方向。

(3)畫出兩粒子的運動軌跡，并求出其半徑之比。(設磁場方向垂直紙面向里，入射中子的速度方向在紙面內(nèi))

(4)當α粒子旋轉6周時，另一粒子旋轉幾周?

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科目：高中物理 來源：2010年四川省南山中學高三上學期入學考試（理綜）物理部分 題型：計算題

（20分）靜止在勻強磁場中的鋰原子核（），俘獲一個速度為7．7×104m/s的中子而發(fā)生核反應放出粒子后變成一個新原子核，已知中子速度方向與磁場方向垂直，測得粒子速度為2×10m/s，方向與中子速度方向相同，求：
（1）寫出核反應方程式；
（2）生成的新核的速度大小和方向（在運用動量守恒時，不考慮質量虧損）：
（3）若粒子與新核間相互作用不計，則二者在磁場中運動軌道半徑之比為多少?
（4）經(jīng)過測量發(fā)現(xiàn)在核反應前后原子核總質量減少了0.035u，則這個反應放出了多少焦耳的能量?

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科目：高中物理 來源：2010年四川省高三上學期入學考試（理綜）物理部分 題型：計算題

（20分）靜止在勻強磁場中的鋰原子核（），俘獲一個速度為7．7×104m/s的中子而發(fā)生核反應放出粒子后變成一個新原子核，已知中子速度方向與磁場方向垂直，測得粒子速度為2×10m/s，方向與中子速度方向相同，求：

   （1）寫出核反應方程式；

   （2）生成的新核的速度大小和方向（在運用動量守恒時，不考慮質量虧損）：

   （3）若粒子與新核間相互作用不計，則二者在磁場中運動軌道半徑之比為多少?

   （4）經(jīng)過測量發(fā)現(xiàn)在核反應前后原子核總質量減少了0.035u，則這個反應放出了多少焦耳的能量?

 

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