静止在匀强磁场中的锂核63Li俘获一个速度为7.7×104m/s的中子而发生核反应，反应中放出α粒子及一个新核，已知α粒子的速度大小为2×104m/s，方向与反应前的中子速度方向相同，如图所示，

Question

静止在匀强磁场中的锂核

6

3

Li俘获一个速度为7.7×10⁴m/s的中子而发生核反应，反应中放出α粒子及一个新核，已知α粒子的速度大小为2×10⁴m/s，方向与反应前的中子速度方向相同，如图所示，设质子质量与中子质量相等．
（1）写出核反应方程式；
（2）求新生核的速度；
（3）当α粒子旋转6周时，新生核旋转几周．

Answer 1

（1）核反应方程为：

6

3

Li

+

1 0

n

→

3 1

H

+

4 2

He
（2）核反应前后动量守恒：m_nv_n=m_Hv_H+m_av_a
所以vH＝(1×7.7×104−4×2×104)/(3)=1×10³m/s，方向与中子方向相反
（3）α粒子和氚核在磁场中做匀速圆周运动，周期为
Ta＝(2πma)/(qaB)    TH＝(2πmH)/(qHB)
当α粒子旋转6周时，新生核旋转n周，则：
6T_a=nT_H
联立解得：n=4
答：（1）核反应方程式

6

3

Li

+

1 0

n

→

3 1

H

+

4 2

He；
（2）新生核的速度1×10³m/s；
（3）当α粒子旋转6周时，新生核旋转4周．