如图所示，静止在匀强磁场中的俘获一个速度为v0=7.7×104m/s的中子而发生核反应，若He的速度v2=2.0×104m/s，其方向跟中子反应前的速度方向相同，则(1)的速度为多大？(2)在图中画

Question

如图所示，静止在匀强磁场中的 俘获一个速度为v ₀ =7.7×10 ⁴ m/s的中子而发生核反应 ，若He的速度v ₂ =2.0×10 ⁴ m/s，其方向跟中子反应前的速度方向相同，则
(1) 的速度为多大？
(2)在图中画出粒子 和 的运动轨迹，并求它们的轨道半径之比．
(3)当 旋转了3周时，粒子 旋转了几周？

Answer 1

(1)这是一个核反应跟动量守恒及洛伦兹力相结合的题目，
核俘获 的过程中，系统动量守恒：
m ₀ v ₀ =m _H v ₁ +m _He v ₂
所以
代入数据m ₀ =1u，m _He =4u，m _H =3u
得v ₁ =-1.0×10 ³ m/s ，负号表示跟v ₀ 的方向相反．
(2) 知 在磁场中的半径之比为
r _H ：r _He =
代入数据得r _H ：r _He =3：40
运动轨迹如图所示.

(3) 知 的周期之比为
代入数据得T _H ：T _He =3：2
所以它们的转动周数之比则为2:3，
当α粒子旋转3周时，氚核旋转2周．