问题 问答题

静止在匀强磁场中的锂核

63
Li俘获一个速度为7.7×104m/s的中子而发生核反应,反应中放出α粒子及一个新核,已知α粒子的速度大小为2×104m/s,方向与反应前的中子速度方向相同,如图所示,设质子质量与中子质量相等.

(1)写出核反应方程式;

(2)求新生核的速度;

(3)当α粒子旋转6周时,新生核旋转几周.

答案

(1)核反应方程为:

63
Li
+10
n
31
H
+42
He

(2)核反应前后动量守恒:mnvn=mHvH+mava

所以vH=

1×7.7×104-4×2×104
3
=1×103m/s,方向与中子方向相反

(3)α粒子和氚核在磁场中做匀速圆周运动,周期为

Ta=

ma
qaB
TH=
mH
qHB

当α粒子旋转6周时,新生核旋转n周,则:

6Ta=nTH

联立解得:n=4

答:(1)核反应方程式

63
Li
+10
n
31
H
+42
He;

(2)新生核的速度1×103m/s;

(3)当α粒子旋转6周时,新生核旋转4周.

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