如图所示，静止在匀强磁场中的俘获一个速度为v0=7.7×104m/s的中子而发生核反应，若He的速度v2=2.0×104m/s，其方向跟中子反应前的速度方向相同

题型：同步题难度：来源：

如图所示，静止在匀强磁场中的俘获一个速度为v₀=7.7×10⁴m/s的中子而发生核反应，若He的速度v₂=2.0×10⁴m/s，其方向跟中子反应前的速度方向相同，则
(1)的速度为多大？
(2)在图中画出粒子和的运动轨迹，并求它们的轨道半径之比．
(3)当旋转了3周时，粒子旋转了几周？

答案

解：(1)这是一个核反应跟动量守恒及洛伦兹力相结合的题目，
核俘获的过程中，系统动量守恒：
m₀v₀=m_Hv₁+m_Hev₂
所以
代入数据m₀=1u，m_He=4u，m_H =3u
得v₁=-1.0×10³m/s ，负号表示跟v₀ 的方向相反．
(2)知在磁场中的半径之比为
r_H：r_He=
代入数据得r_H：r_He=3：40
运动轨迹如图所示.(3)知的周期之比为
代入数据得T_H：T_He=3：2
所以它们的转动周数之比则为2:3，
当α粒子旋转3周时，氚核旋转2周．