云室处在磁感应强度为B的匀强磁场中,一静止质量为m1,的原子核在云室中发生一次a衰变a粒子的质量为m2,电量为q,其运动轨迹在与磁垂直的平面内.现测得a粒子的运动轨道半径R

◎ 题目

云室处在磁感应强度为B的匀强磁场中,一静止质量为m1,的原子核在云室中发生一次a衰变a粒子的质量为m2,电量为q,其运动轨迹在与磁垂直的平面内.现测得a粒子的运动轨道半径R,试求在衰变过程中的质量亏损.(涉及动量问题时,亏损的质量可忽略不计)

◎ 答案

衰变放出的α粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,则有  qvB=
m2v2
R
   ①
衰变过程,动量守恒,设新核速度为v1,则有
   0=m2v-(m1-m2)v1
衰变过程α粒子、新核的动能来自核能,所以衰变释放的核能为
△E=
1
2
(m1-m2)v12+
1
2
m2v2  ③
又△E=△mc2
由①②③得△m=
m1(qBR)2
2m2(m1-m2)c2

答:衰变过程中的质量亏损为
m1(qBR)2
2m2(m1-m2)c2

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“云室处在磁感应强度为B的匀强磁场中,一静止质量为m1,的原子核在云室中发生一次a衰变a粒子的质量为m2,电量为q,其运动轨迹在与磁垂直的平面内.现测得a粒子的运动轨道半径R…”主要考查了你对  【动量守恒定律】,【带电粒子在匀强磁场中的运动】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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