静止在匀强磁场中63Li俘获一个速度v0＝7.7×104m/s的中子而发生核反应，生成一个42He和一个未知粒子yxX，若已知42He的速度v2＝2.0×104m/s，其方向与反应前中子的方向相同，试求：（1）写出核

Question

静止在匀强磁场中

6

3

Li俘获一个速度v0＝7.7×104m/s的中子而发生核反应，生成一个

4

2

He和一个未知粒子

y

x

X，若已知

4

2

He的速度v2＝2.0×104m/s，其方向与反应前中子的方向相同，试求：
（1）写出核反应方程式并求X粒子元素符号和x，y；
（2）求出未知粒子

y

x

X的速度大小和方向；
（3）生成的

4

2

He和未知粒子

y

x

X在磁场中作圆周运动的周期之比．

Answer 1

（1）根据电荷数守恒、质量数守恒得：

6

3

Li+

1

0

n→

3

1

H+

4

2

He 
知未知粒子为：

3

1

H，则：x=1，y=3．
（2）中子、未知核和

4

2

He质量分别为m、3m和4m，未知核的速度为v₂，对心正碰，选中子的初速度方向为正，由动量守恒定律得：mv₀=4mv₁+3mv₂
代入数据解得：v₂=-1000m/s，方向与v₀相反
（3）根据qvB＝m(v2)/(r)，得：r=(mv)/(qB)．
则：T=(2πr)/(v)=(2πm)/(qB)．
生成的

4

2

He和未知粒子电量之比为2：1，质量之比为4：3，
则在磁场中的周期之比为：(T1)/(T2)＝(2)/(3)．
答：（1）核反应方程为

6

3

Li+

1

0

n→

3

1

H+

4

2

He，未知粒子为

3

1

H，x=1，y=3．
（2）未知粒子的速度大小为1000m/s，方向与v₀相反．
（3）生成的

4

2

He和未知粒子

y

x

X在磁场中作圆周运动的周期之比2：3．