问题
计算题
钍核发生衰变生成镭核
并放出一个粒子。设该粒子的质量为m、电荷量为q,它进入电势差为U的带窄缝的平行平板电极S1和S2间电场时,其速度为v0,经电场加速后,沿ox方向进入磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的有界匀强磁场,ox垂直平板电极S2,当粒子从p点离开磁场时,其速度方向与ox方位的夹角θ=60°,如图所示,整个装置处于真空中。
(1)写出钍核衰变方程;
(2)求粒子在磁场中沿圆弧运动的轨道半径R;
(3)求粒子在磁场中运动所用时间t。
答案
解:(1)钍核衰变方程 ①
(2)设粒子离开电场时速度为v,对加速过程有
②
粒子在磁场中有 ③
由②、③得 ④
(3)粒子做圆周运动的回旋周期 ⑤
粒子在磁场中运动时间 ⑥
由⑤、⑥得 ⑦