(14分)如图所示,有界匀强磁场的磁感应强度为B,区域足够大,方向垂直于纸面向里,直角坐标系xoy的y轴为磁场的左边界,A为固定在x轴上的一个放射源,内装镭核(
)沿着与+x成
角方向释放一个
粒子后衰变成氡核(
)。
粒子在y轴上的N点沿
方向飞离磁场,N点到O点的距离为l,已知OA间距离为
,
粒子质量为m,电荷量为q,氡核的质量为
。
(1)写出镭核的衰变方程;
(2)如果镭核衰变时释放的能量全部变为粒子和氡核的动能,求一个原来静止的镭核衰变时放出的能量。
(14分)如图所示,有界匀强磁场的磁感应强度为B,区域足够大,方向垂直于纸面向里,直角坐标系xoy的y轴为磁场的左边界,A为固定在x轴上的一个放射源,内装镭核(
)沿着与+x成
角方向释放一个
粒子后衰变成氡核(
)。
粒子在y轴上的N点沿
方向飞离磁场,N点到O点的距离为l,已知OA间距离为
,
粒子质量为m,电荷量为q,氡核的质量为
。
(1)写出镭核的衰变方程;
(2)如果镭核衰变时释放的能量全部变为粒子和氡核的动能,求一个原来静止的镭核衰变时放出的能量。
解析:(1)镭核衰变方程为:
(2)镭核衰变放出粒子和氡核,分别在磁场中做匀速圆周运动,
粒子射出
轴时平行于x轴,设
粒子在磁场中的轨道半径为R,其圆心位置如图d-1中
点,有
,则
①
粒子在磁场中做匀速圆周运动,有
,即
,②
粒子的动能为
③
∴ 衰变过程中动量守恒, ④
则氡核反冲的动能为 ⑤
∴ ⑥