Question

在勻強電場中逆電場線運動的U核（）速度減為零時，若恰好發生α衰變，衰變時放出的α粒子的速度大小為v₀，方向與電場線垂直。

（1）衰變后的殘核如何運動？初速度多大？

（2）衰變后當α粒子沿電場線的方向位移為L時，試求殘核沿電場線方向的位移。

 

Answer 1

解：（1）U核（U）發生α衰變時，動量守恒，α粒子與殘核的速度均與電場線垂直，殘核所受電場力與初速度垂直，殘核將做類平拋運動。

設α粒子質量為4m，則殘核質量為234m，由動量守恒定律得，4mv₀=234mv

解得殘核的初速度v=v₀。

(2)α粒子和殘核沿電場線均做初速為零的勻加速直線運動，設電場強度為E，由牛頓第二定律得α粒子的加速度a₁=

殘核的加速度a₂=

α粒子的位移L=a₁t²

殘核的位移L′=a₂t²

由以上各式解得殘核沿電場線方向的位移L′=。