Question

靜止在勻強磁場中的Li核俘獲一個運動方向垂直于磁場，速度大小為v₀=7.7×10⁴m/s的中子，發生核反應Li+n→H+He。若已知He核的速度大小為v_t=2.0×10⁴m/s，方向與反應前中子的速度方向相同，求：
（1）H核的速度；
（2）H核與He核在磁場中做勻速圓周運動的半徑之比；
（3）當H核旋轉3周時，He核旋轉幾周？

Answer 1

（1），與中子的運動方向相反
（2）
（3）2周

（1）由動量守恒定律，有m_nv_p=m_Hev₁+m_Hv₂
解得：
H核的速度大小為1.0×10³m/s，方向與中子的運動方向相反.
（2）粒子做勻速圓周運動的半徑為R   由 
對H核，對He核，代入數值解得 
（3）粒子做勻速圓周運動的周期為：
對H核， 對He核，代入數值解得： 
所以，當H核旋轉3周時，He核旋轉2周