Question

如圖所示，靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的Li核俘獲一個(gè)速度為v₀=7.7×10⁴m/s的中子而發(fā)生核反應(yīng)，

                  Li＋nH＋He,

若已知He的速度為v₂=2.0×10⁴m/s，其方向跟中子反應(yīng)前的速度方向相同，求：

(1) H的速度是多大？

(2）在圖中畫出粒子H和He的運(yùn)動(dòng)軌跡，并求它們的軌道半徑之比．

(3）當(dāng)粒子He旋轉(zhuǎn)了3周時(shí)，粒子H旋轉(zhuǎn)幾周？

Answer 1

（1）v₁=-1.0×10³ m/s，負(fù)號(hào)表示跟v₀的方向相反         （2）3:40

   

(3）2周

解析:

(1) Li核俘獲n的過(guò)程，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，則

 ，即

代入數(shù)據(jù)=1 u, =4 u, =3 u，得v₁=-1.0×10³ m/s，負(fù)號(hào)表示跟v₀的方向相反．

(2）如圖所示H和He在磁場(chǎng)中半徑之比為

(3) H和He的周期之比為

所以它們的轉(zhuǎn)動(dòng)周期之比為

當(dāng)粒子轉(zhuǎn)3周時(shí)，氘核轉(zhuǎn)動(dòng)2周．