问题
计算题
在匀强磁场中,一个原来静止的原子核,由于放出一个α粒子,结果得到一张两个相切圆的径迹的照片(如图所示),今测得两个相切圆半径之比r1:r2=44 :1.求:
(1) 图中哪一个圆是α粒子的径迹?(说明理由)
(2) 这个原子核原来所含的质子数是多少?

答案
解:(1) 由于动量相等,因此轨道半径与粒子的电荷量成反比.所以圆轨道1是α粒子的径迹,圆轨道2是新生核的径迹,两者电性相同,运动方向相反。
(2) 设衰变后新生核的电荷量为q2,α粒子的电荷量为q1=2e,它们的质量分别为m2和m1,
衰变后的速度分别为v2和v1,
所以,原来原子核的电荷量q=q1+q2
根据轨道半径公式,有
又由于衰变过程中遵循动量守恒定律
则m1v1=m2v2
以上三式联立解得q= 90e
即这个原子核原来所含的质子数为90.