Question

钍234（

234 90

Th）放出一个粒子生成镤（

234 91

Pa）．为了测量其放出的粒子的速度，把一定质量的钍234由窄孔放在铅盒里，在铅盒的两侧竖直放置照相底片，并在两底片之间施加一匀强电场，其场强为E，方向水平向右．经过一段时间，把底片显影，发现在左侧底片的P点处出现暗斑，P点的位置如图所示．
（1）写出钍234发生衰变的核反应方程式．
（2）如果已知钍234放出的粒子的质量为m、电量为e，求粒子离开铅盒时速度的大小．

Answer 1

分析：（1）根据题意：在左侧底片的P点处出现暗斑，说明粒子向左偏转，受到向左的电场力，即可判断粒子的电性，确定出是何种衰变，写出核反应方程．
（2）粒子在电场中做类平抛运动，运用运动的分解，由牛顿第二定律和运动学公式求粒子离开铅盒时速度的大小．

解答：解：（1）由题意知，粒子向左偏转，受到向左的电场力，说明粒子带负电，钍234发生了β衰变，则其核反应方程式为   

234 90

Th→

234 91

Pa+

0 -1

e
（2）钍234放出的电子在匀强电场中做类平抛运动．
由   d=

1

2

at2，a=

eE

m

和 L=vt
解得电子离开铅盒时速度的大小为  v=L

eE 2md

答：
（1）钍234发生衰变的核反应方程式为

234 90

Th→

234 91

Pa+

0 -1

e．
（2）电子离开铅盒时速度的大小为L

eE 2md

．

点评：书写核反应方程式是考试的热点，关键根据电荷数和质量数守恒书写．对于类平抛运动，掌握研究的方法：运动的分解与合成是关键．