Question

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

(1) →+
(2)  (3)

（1）釷核衰變方程：
→+.①
（2）設粒子離開電場時的速度為v，對加速過程有
qU=mv2-mv02         ②
粒子在磁場中有qvB=m       ③
由②③得R=.   ④
（3）粒子做圓周運動的回旋周期
T==⑤
粒子在磁場中運動的時間t=T  ⑥
由⑤⑥得t=