问题
计算题
如图15-4所示，区域Ⅰ和区域Ⅱ的匀强磁场磁感应强度大小相等、方向相反.在区域Ⅱ的A处有一静止的原子核发生α衰变，生成的新核电荷量为q（大于α粒子带电荷量），新核和α粒子的运动轨迹如图，其中一个由区域Ⅱ进入区域Ⅰ，与光滑绝缘挡板PN垂直相碰后（PN与磁场分界线CD平行），经过一段时间又能返回到A处，已知区域Ⅰ的宽度为d，试求新核和α粒子的轨道半径.（基元电荷电荷量为e）
图15-4
答案
rα=
r核=
α粒子在两磁场中运动的圆心如图所示.O、O1、O2恰在一正三角形的三顶点处，由几何知识知，rαsin60°=d,所以rα=d/sin60°=2d/
.
由于原子核衰变过程中动量守恒，所以pα=p核，因rα=
,r核=
，所以
=
=
，所以r核=·rα=.