Question

14．在足夠大的勻強磁場中一粒靜止的$\left.\begin{array}{l}{234}\\{90}\end{array}\right.$Th核發生改變，釋放出的粒子運動方向與磁場垂直，現在探測到新核與放出粒子的運動軌跡均為圓，如圖所示，則下列判斷正確的是（　　）

• A． $\left.\begin{array}{l}{234}\\{90}\end{array}\right.$Th核發生的是a衰變
• B． 軌跡2是釋放出的粒子的軌跡
• C． 衰變后的新核沿順時針方向旋轉
• D． 釋放出的粒子沿順時針方向旋轉

Answer 1

分析 靜止的$\left.\begin{array}{l}{234}\\{90}\end{array}\right.$Th發生衰變時動量守恒，釋放出的粒子與新核的動量大小相等，在磁場中做勻速圓周運動，新核的電荷量大于所釋放出的粒子電荷量，由半徑公式r=$\frac{mv}{qB}$可比較兩個粒子半徑的大小，根據左手定則判斷釋放出的粒子是α粒子還是β粒子，從而即可求解．

解答 解：A、根據動量守恒得知，放出的粒子與新核的速度方向相反，由左手定則判斷得知，放出的粒子應帶負電，是β粒子，所以發生的是β衰變，故A錯誤；
B、由題意，靜止的$\left.\begin{array}{l}{234}\\{90}\end{array}\right.$Th發生衰變時動量守恒，釋放出的粒子與新核的動量大小相等，兩個粒子在勻強磁場中都做勻速圓周運動，因為新核的電荷量大于所釋放出的粒子電荷量，由半徑公式r=$\frac{mv}{qB}$得知，新核的半徑小于粒子的半徑，所以軌跡2是新核的軌跡，故B錯誤．
CD、根據洛倫茲力提供向心力，由左手定則判斷得知：新核要沿逆時針方向旋轉，而釋放出的粒子要沿順時針方向旋轉．故C錯誤，D正確．
故選：D．

點評 放射性元素衰變時，兩帶電粒子的動量是守恒的．正好軌跡的半徑公式mv中是動量，所以可以研究軌跡半徑與電荷數的關系，注意負電荷的洛倫茲力的方向確定．