(2005•广州一模)如图所示,有界的匀强磁场磁感应强度为B=0.5T,磁场方向垂直于纸面向里,MN是磁场的左边界,在磁

(2005•广州一模)如图所示,有界的匀强磁场磁感应强度为B=0.5T,磁场方向垂直于纸面向里,MN是磁场的左边界,在磁场中A点处放一个放射源,内装
226
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Ra,(镭),
226
88
Ra放出某种射线后衰变为
222
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Rn(氡),若A距磁场的左边界MN的距离OA=1.0m时,放在MN左侧的粒子接受器接收到垂直于边界MN方向射出的质量较小的粒子,此时接收器距经过OA的直线1.0m
(1)写出镭衰变的方程
(2)-个静止镭核
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Ra衰变过稃中释放出多少能量(没衰变过程不产生光子)?(最后答案保留两位有效数字)
guam32 1年前 已收到1个回答 举报

meya19840613 幼苗

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解题思路:(1)根据质量数与质子数守恒,写出衰变方程;(2)由于粒子做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律,可算出运动轨迹的半径;从而可确定粒子的动量及动能.再根据动量守恒定律,从而即可求解.

(1)根据质量数与质子数守恒,可得衰变的方程:

22688Ra→
22686Rn+
42He
(2)镭衰变时放出的a粒子和氡核任磁场中做匀速圆周运动,a粒子垂直于MN边界射出被接收器接收
a粒子在磁场中的轨迹为[1/4]圆周,圆半径R=OA=1.0m
a粒子的动量P=mv=qBR=2×1.6×10-19×0.5×1.0=1.6×10-19 (kg•m/s)
a粒子的动能E1=
1
2mv2=
P2
2m=
(1.6×10−19)2(J)
2×4×1.6×10−27=2.0×10−12J
衰变过程中动量守恒,设氡核质量为M,速度大小为v2
有mv=Mv2y
氡核反冲的动能为E2=
1
2Mv22=
mE1
m
衰变过程中放出的能量为E1+E2=(1+
m
M)E1=(1+
4
222)×2.0×10−12J=2.0×10−12J.
答:(1)镭衰变的方程:
22688Ra→
22686Rn+
42He
(2)-个静止镭核
22688Ra衰变过稃中释放出能量为2×10-12J.

点评:
本题考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力.

考点点评: 考查如何书写衰变方程,同时粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动时,运用牛顿第二定律,注意动量与动能的关系,并掌握动量守恒定律的应用.

1年前

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