如图17甲所示，静止在匀强磁场中的Li核俘获一个速度为v0＝7.7×104 m/s的中子而发生核反应：Li＋n→H＋He，若已知He的速度v2＝2.0×104

题文

如图17甲所示，静止在匀强磁场中的

Li核俘获一个速度为v₀＝7.7×10⁴ m/s的中子而发生核反应：

Li＋

n→

H＋

He，若已知

He的速度v₂＝2.0×10⁴ m/s，其方向与反应前中子速度方向相同，试求：



(1)

H的速度大小和方向；
(2)在图乙中，已画出并标明两粒子的运动轨迹，请计算出轨道半径之比；

题型：未知 难度：其他题型

答案

(1) －1.0×10³ m/s，方向与v₀相反(2) 3∶40

解析

(1)反应前后动量守恒：m₀v₀＝m₁v₁＋m₂v₂(v₁为氚核速度，m₀、m₁、m₂分别代表中子、氚核、氦气质量)
代入数值可解得：v₁＝－1.0×10³ m/s，方向与v₀相反．
(2)

H和

He在磁场中均受洛伦兹力f，
做匀速圆周运动的半径之比r₁∶r₂＝

∶

＝3∶40.
本题考查核反应前后的带电粒子在磁场中的偏转和动量守恒定律，反应前后动量守恒，列式求解，由带电粒子在磁场中洛伦兹力提供向心力，推导出半径公式求解

考点

据考高分专家说，试题“如图17甲所示，静止在匀强磁场中的Li核.....”主要考查你对 [动量守恒定律 ]考点的理解。

动量守恒定律

动量守恒定律：
1、内容：一个系统不受外力或者所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变。
2、表达式：m₁v₁+m₂v₂=m₁v₁'+m₂v₂'。
3、动量守恒定律成立的条件：
①系统不受外力或系统所受外力的合力为零；
②系统所受的外力的合力虽不为零，但系统外力比内力小得多，如碰撞问题中的摩擦力，爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力来小得多，可以忽略不计；
③系统所受外力的合力虽不为零，但在某个方向上的分量为零，则在该方向上系统的总动量的分量保持不变。
4、动量守恒的速度具有“四性”：
①矢量性；②瞬时性；③相对性；④普适性。

动量守恒定律与机械能守恒定律的比较：

系统动量守恒的判断方法:

方法一：南动量守恒的条件判断动量守恒的步骤如下：
(1)明确系统由哪几部分组成。
(2)对系统中各物体进行受力分析，分清哪些是内力，哪些是外力。
(3)看所有外力的合力是否为零，或内力是否远大于外力，从而判断系统的动量是否守恒。
方法二：南系统动量变化情况判断动量守恒方法如下：
(1)明确初始状态系统的总动量是多少。
(2)对系统内的物体进行受力分析、运动分析，确定每一个物体的动量变化情况。
(3)确定系统动量变化情况，进而判定系统的动量是否守恒。