题目
题型:同步题难度:来源:
(1)分析原子核A衰变的类型.说明衰变中放出的粒子C与产生的新原子核D分别沿哪条径迹运动.
(2)若测得图中两个圆形径迹的半径之比为44:1,试求出原子核A中的质子数.
(3)若原子核A的质量数为232,试求出衰变中放出的粒子C与产生的新原子核D的动能之比.
答案
由此可知放出的粒子C与产生的新原子核D的动量大小相等.
设粒子C的质量为mC,速率为vC,新原子核D的质量为mD,速率为vD,
则有mCvC=mDvD ①
若粒子C与新原子核D的速度方向与磁场方向垂直,
洛伦兹力提供了它们在匀强磁场中做匀速圆周运动的向心力,
根据洛伦兹力公式和向心力公式,
带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为
②
由①②两式可知,粒子C与新原子核D的轨道半径跟它们的电荷量成反比,
设粒子C的轨道半径为RC,电荷量为qC;
新原子核D的轨道半径为RD,电荷量为qD,
则有 ③
根据③式可知,电荷量较小的粒子C沿半径大的圆形径迹运动,电荷量较大的新原子核D沿半径小的圆形径迹运动.
设磁场方向垂直纸面向外,若原子核A发生的是α衰变,放出的粒子C为α粒子,α粒子与新原子核D在匀强磁场中做匀速圆周运动的情形如左图所示;若原子核A发生的是β衰变,放出的粒子C为电子,电子与新原子核D在匀强磁场中做匀速圆周运动的情景如图所示,若磁场方向垂直纸面向里,发生α衰变时类似左图所示,发生β衰变时类似右图所示。
综合上面的分析可知,原子核A发生的是α衰变,放出的α粒子沿半径大的圆形径迹运动,产生的新原子核D沿半径小的圆形径迹运动.
(2)设原子核A的电荷数为Z,根据α衰变的法则,新原子核D的电荷数为Z-2,其电荷量qD=(Z-2)e,α粒子的电荷量qα=2e,
由③式得,
依题意有,解得Z= 90.
根据原子核中的质子数等于它的电荷数可知,原子核A中有90个质子.
(3)设中子与质子的质量均为m,根据α衰变的法则,新原子核D的质量数为232 -4= 228,其质量mD= 228m,α粒子的质量mα=4m,
根据动能与动量大小的关系式和①式可知,
α粒子与新原子核D的动能之比为
核心考点
试题【在匀强磁场中,一静止的放射性原子核A发生衰变时,恰拍得一张如图所示的两个外切的圆径迹的照片. (1)分析原子核A衰变的类型.说明衰变中放出的粒子C与产生的】;主要考察你对粒子在有界磁场中运动等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1)α粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径R;
(2)荧光屏cd被α粒子射中而发光的区域长度L;
(3)若从放射源打出的α粒子总个数为3.6×1010个,则最终能打到荧光屏上的α粒子个数为多少?
B、电子在磁场中运动的时间为
C、磁场区域的圆心坐标为 (,)
D、电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为(0,-2L)
B.在时间t内,粒子转过的圆弧对应的圆心角为
C.当速率v增大时,环形电流的大小I保持不变
D.当速率v增大时,运动周期T变小
(1)小球从管b端滑出时速度的大小;
(2)从管进入场至小球从b端滑出的过程中,外力F所做的功;
(3)从细管进入磁场至小球离开磁场的过程中小球的最大位移。
(1)若保持M、N板各有一个亮斑,磁场的磁感应强度应控制在什么范围内;
(2)当M板亮斑刚好消失,N板出现两个亮斑时,两个亮斑之间的距离.
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