问题
问答题
如图所示，区域Ⅰ和区域Ⅱ的匀强磁场感强度大小相等，方向相反．在区域Ⅱ的A处有一静止的原子核发生α衰变，生成的新核电量为q（大于α粒子带电量），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．（基本电荷电量为e）
答案
衰变过程遵守动量守恒，则由R=
可知，左边为α粒子轨迹，且在区域I、II中轨道半径相同，mv qB
由几何关系知 α=60°，则α粒子轨道半径为
Rα=
=d sinα 2
d3 3
又α粒子的轨道半径 Rα=
，新核的轨道半径 R新=mαvα 2eB m新v新 qB
根据动量守恒得：mαvα=m新v新
∴新核运动的轨道半径为R新=4
ed3 3q
答：新核和α粒子的轨道半径分别为
和2
d3 3
．4
ed3 3q