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  • 静止在匀强磁场中 63Li俘获一个速度v0=7.7×104m/s的中子而发生核反应，生成一个 42He和一个未知粒子 yxX，若已知 42He的速度v2=2.0×104m/s，其方向与反应前中子的方向相同，试求：（1）写出核反应方程式并求X粒子元素符号和x，y；（2）求出未知粒子 yxX的速度大小和方向；（3）生成的 42He和未知粒子 yxX在磁场中作圆周运动的周期之比．试题及答案-解答题-云返教育

      • 试题详情

      静止在匀强磁场中
      6
      3
      Li俘获一个速度v0=7.7×104m/s的中子而发生核反应，生成一个
      4
      2
      He和一个未知粒子
      y
      x
      X，若已知
      4
      2
      He的速度v2=2.0×104m/s，其方向与反应前中子的方向相同，试求：
      （1）写出核反应方程式并求X粒子元素符号和x，y；
      （2）求出未知粒子
      y
      x
      X的速度大小和方向；
      （3）生成的
      4
      2
      He和未知粒子
      y
      x
      X在磁场中作圆周运动的周期之比．

      试题解答

      见解析
      解：（1）根据电荷数守恒、质量数守恒得：
      6
      3
      Li+
      1
      0
      n→
      3
      1
      H+
      4
      2
      He
      知未知粒子为：
      3
      1
      H，则：x=1，y=3．
      （2）中子、未知核和
      4
      2
      He质量分别为m、3m和4m，未知核的速度为v2，对心正碰，选中子的初速度方向为正，由动量守恒定律得：mv0=4mv1+3mv2
      代入数据解得：v      2=-1000m/s，方向与v0相反
      （3）根据qvB=m
      v2
      r
      ，得：r=
      mv
      qB
      ．
      则：T=
      2πr
      v
      =
      2πm
      qB
      ．
      生成的
      4
      2
      He和未知粒子电量之比为2：1，质量之比为4：3，
      则在磁场中的周期之比为：
      T1
      T2
      =
      2
      3
      ．
      答：（1）核反应方程为
      6
      3
      Li+
      1
      0
      n→
      3
      1
      H+
      4
      2
      He，未知粒子为
      3
      1
      H，x=1，y=3．
      （2）未知粒子的速度大小为1000m/s，方向与v      0相反．
      （3）生成的
      4
      2
      He和未知粒子
      y
      x
      X在磁场中作圆周运动的周期之比2：3．
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      选修2-3沪科版解答题高中物理

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