Question

如圖所示，靜止在勻強磁場中的Li核俘獲一個速度為v₀=7．7×10⁴m/s的中子而發生核反應，Li＋nH＋He,若已知He的速度為v₂=2．0×10⁴m/s，其方向跟中子反應前的速度方向相同（已知=1 u, =4 u, =3 u）。

　　　 求：（1）H的速度是多大？

　 （2）在圖中畫出粒子H和He的運動軌跡，并求它們的軌道半徑之比．

　 （3）當粒子He旋轉了3周時，粒子H旋轉幾周？

Answer 1

（22分）解：（1） Li核俘獲n的過程，系統動量守恒，則

       ------------------------------4分

       即--------------------------------2分

       得v₁=-1．0×10³ m/s，負號表示跟v₀的方向相反---------2分

   （2）如圖所示H和He在磁場中半徑之比為

---------------------------4分

   （3） H和He的周期之比為-------4分

所以它們的轉速之比為----------------2分

       當粒子轉3周時，氚核轉動2周------------------------2分