Question

（04年天津卷）（15分）釷核發生衰變生成鐳核并放出一個粒子。設該粒子的質量為、電荷量為q，它進入電勢差為U的帶窄縫的平行平板電極和間電場時，其速度為，經電場加速后，沿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，垂直平板電極，當粒子從點離開磁場時，其速度方向與方位的夾角，如圖所示，整個裝置處于真空中。

（1）寫出釷核衰變方程；

（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時間。

Answer 1

       解析：

（1）釷核衰變方程                    ①

 

（2）設粒子離開電場時速度為，對加速過程有

 

                                         ②

 

     粒子在磁場中有                                     ③

 

     由②、③得                               ④

 

（3）粒子做圓周運動的回旋周期

 

                                                            ⑤

 

     粒子在磁場中運動時間                                   ⑥

 

     由⑤、⑥得                                                    ⑦