Question

釷核Th發生衰變生成鐳核Ra并放出一個α粒子.設粒子的質量為m、電荷量為q，它進入電勢差為U的帶窄縫的平行平板電極S₁和S₂間電場時，其速度為v₀，經電場加速后，沿Ox方向進入磁感應強度為B、方向垂直紙面向外的有界勻強磁場，Ox垂直平行板電極S₂，當粒子從P點離開磁場時，其速度方向與Ox方向的夾角θ=60°，如圖所示，整個裝置處于真空中.

（1）寫出釷核的衰變方程；

（2）求粒子在磁場中沿圓弧運動的軌道半徑R；

（3）求粒子在磁場中運動所用的時間t.

Answer 1

解析：（1）釷核衰變方程

Th→He+Ra.

（2）設粒子離開電場時速度為v，對加速過程有qU=mv²-mv₀²

粒子在磁場中qvB=

所以R=.

（3）粒子做圓周運動的回旋周期

T==

粒子在磁場中的運動時間

t=T=.

答案：（1）Th→He+Ra

（2）R=

（3）t=