Question

在垂直于紙面的勻強磁場中，有一原來靜止的原子核衰變后，放出的帶電粒子和反沖核的運動軌跡分別如圖中a、b所示，由此可以判定（　　）

A、該核發生的是α衰變

B、該核發生的是β衰變

C、磁場方向一定是垂直紙面向里

D、磁場方向向里還是向外不能判定

Answer 1

分析：放射性元素的原子核，沿垂直于磁場方向放射出一個粒子后進入勻強磁場，在洛倫茲力的作用下都做勻速圓周運動．放射性元素放出粒子，動量守恒，由半徑公式分析α粒子和β粒子與反沖核半徑關系，根據洛倫茲力分析運動軌跡是內切圓還是外切圓，判斷是哪種衰變．

解答：解：A、B放射性元素放出α粒子時，α粒子與反沖核的速度相反，而電性相同，則兩個粒子受到的洛倫茲力方向相反，兩個粒子的軌跡應為外切圓．而放射性元素放出β粒子時，β粒子與反沖核的速度相反，而電性相反，則兩個粒子受到的洛倫茲力方向相同，兩個粒子的軌跡應為內切圓．故放出的是β粒子，故A錯誤，B正確．
C、D．粒子在磁場中做勻速圓周運動，磁場方向不同，粒子旋轉的方向相反，由于粒子的速度方向未知，不能判斷磁場的方向．故C錯誤D正確．
故選BD

點評：放射性元素放射后，兩帶電粒子的動量是守恒．正好軌跡的半徑公式中也有動量的大小，所以可以研究半徑與電荷數的關系．