Question

在足夠大的勻強(qiáng)磁場中，靜止的鈉的同位素

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Na發(fā)生衰變，沿與磁場垂直的方向釋放出一個粒子后，變?yōu)橐粋�新核．新核與放出粒子在磁場中運(yùn)動的徑跡均為圓，如圖所示．以下觀點(diǎn)正確的是（　　）

• A．新核為

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  Mg
• B．發(fā)生的是a衰變
• C．軌跡1是新核的徑跡
• D．新核沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)

Answer 1

分析：靜止的

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Na發(fā)生衰變時動量守恒，釋放出的粒子與新核的動量大小相等，在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，新核的電荷量大于所釋放出的粒子電荷量，由半徑公式r=

mv

qB

可比較兩個粒子半徑的大小，根據(jù)左手定則判斷釋放出的粒子是α粒子還是β粒子，即可由電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒，分析新核．

解答：解：A、B，根據(jù)動量守恒得知，放出的粒子與新核的速度方向相反，由左手定則判斷得知，放出的粒子應(yīng)帶負(fù)電，是β粒子，所以發(fā)生的是β衰變．故B錯誤．
β粒子的符號：

0 -1

e，根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒配平可知，衰變方程為

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Na→

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Mg+

0 -1

e．故新核是

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Mg．故A正確；
C、D，由題意，靜止的

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Na發(fā)生衰變時動量守恒，釋放出的粒子與新核的動量大小相等，兩個粒子在勻強(qiáng)磁場中都做勻速圓周運(yùn)動，因?yàn)樾潞说碾姾闪看笥谒�釋放出的粒子電荷量，由半徑公�?span id="ozp5jxp" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">r=

mv

qB

得知，新核的半徑小于粒子的半徑，所以軌跡2是新核的軌跡．
根據(jù)洛倫茲力提供向心力，由左手定則判斷得知：新核要沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)．故C錯誤，D正確．
故選：AD

點(diǎn)評：放射性元素衰變時，兩帶電粒子的動量是守恒的．正好軌跡的半徑公式mv中是動量，所以可以研究軌跡半徑與電荷數(shù)的關(guān)系．