问题
问答题
钍230Th核发生衰变生成镭核226Ra并放出一个粒子，设该粒子的质量为m、电荷量为q，它以速度v0进入电势差为U的带窄缝的平行平板电极S1和S2间电场，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，当粒子从点P离开磁场时，其速度方向与OX方向的夹角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的时间t．
答案
（1）钍核衰变方程：90230Th→24He+88226Ra
（2）设粒子离开电场时速度为υ，对加速过程有qU=
mυ2-1 2
m1 2
①υ 20
粒子在磁场中有qυB=m
②υ2 R
由①②得R=m qB
+2qU m υ 20
（3）粒子做圆周运动的回旋周期T=
=2πR υ 2πm qB
粒子在磁场中运动时间t=
T ④1 6
由③④得t=πm 3qB