如图所示,有界匀强磁场的磁感应强度为B,区域足够大,方向垂直于纸面向里,直角坐标系xoy的y轴为磁场的左边界,A为固定在x轴上的一个放射源,内装镭核(Ra)沿着与+x成θ角方向
◎ 题目
如图所示,有界匀强磁场的磁感应强度为B,区域足够大,方向垂直于纸面向里,直角坐标系xoy的y轴为磁场的左边界,A为固定在x轴上的一个放射源,内装镭核(Ra)沿着与+x成θ角方向释放一个α粒子后衰变成氡核(Rn)。α粒子在y轴上的N点沿方向飞离磁场,N点到O点的距离为L,已知OA间距离为L,α粒子质量为m,电荷量为q,氡核的质量为m0, (1)、写出镭核的衰变方程; (2)、如果镭核衰变时释放的能量全部变为α粒子和氡核的动能,求一个原来静止的镭核衰变时放出的能量。 |
◎ 答案
(1)、Ra→Rn+He (2) |
◎ 解析
试题分析:(1)由质数和核电荷数守恒写核反应方程; (2)镭核衰变放出α粒子和氡核,分别在磁场中做匀速圆周运动,根据结合关系求出α粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径,根据半径公式求出速度,求出α粒子的动能,衰变过程中动量守恒,求出氡核反冲的动能,两者动能之和即为原来静止的镭核衰变时放出的能量. 解:(1)镭核衰变方程为:Ra→Rn+He (2)镭核衰变放出α粒子和氡核,分别在磁场中做匀速圆周运动,α粒子射出y轴时平行于x轴,设α粒子在磁场中的轨道半径为R,其圆心位置如图中O′点, 有, 则,α粒子在磁场中做匀速圆周运动,有,即, α粒子的动能为 ∴衰变过程中动量守恒mv=m0v0, 则氡核反冲的动能为 ∴ 答:(1)镭核的衰变方程为 22688 Ra→ 22286 Ra+ 42 He; (2)一个原来静止的镭核衰变时放出的能量为(5qBl)2(m+m0) 128mm0 . 点评:本题考查了核反应方程,和动量守恒定律,关键是知道谁和谁动量守恒及粒子在匀强磁场中的运动情况. |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,有界匀强磁场的磁感应强度为B,区域足够大,方向垂直于纸面向里,直角坐标系xoy的y轴为磁场的左边界,A为固定在x轴上的一个放射源,内装镭核(Ra)沿着与+x成θ角方向…”主要考查了你对 【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。- 最新内容
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上一篇:如图所示,在一底边长为2L,θ=45°的等腰三角形区域内(O为底边中点)有垂直纸面向外的匀强磁场.现有一质量为m,电量为q的带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后,从
下一篇:如图所示,虚线框内为一长方形区域,内有匀强磁场,一束质子以不同的速度从O点垂直磁场方向射入后,分别从a、b、c、d四点射出.比较它们在磁场的运动时间是()A.B.C.D.
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