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静止在匀强磁场中的
 
238
92
U
核,发生α衰变后生成Th核,衰变后的α粒子速度方向垂直于磁场方向,则以下结论中正确的是(  )
分析:根据电荷数守恒、质量数守恒判断衰变方程的正误,根据动量守恒定律结合带电粒子在磁场中的轨道半径公式,得出轨道半径之比.根据周期公式得出粒子的周期之比.
解答:解:A、根据电荷数守恒、质量数守恒
 
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U→
 
234
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Th+
 
4
2
He
.故A正确.
B、根据动量守恒定律得,Th核和α粒子的动量大小相等,方向相反,则r=
mv
qB
,知轨道半径等于两粒子的电量之反比,为1:45,因为两粒子电性相同,速度方向相反,轨迹为两个外切圆.故B错误.
C、根据动量守恒定律知,Th核和α粒子的动量大小相等,则动能EK=
P2
2m
,所以动能之比等于质量之反比,为2:117.故C正确.
D、根据周期T=
2πm
qB
,知周期比等于质量和电荷量比值之比,所以Th核和α粒子的周期之比为117:90,所以α粒子转了117圈,则Th核转了90圈.故D正确.
故选ACD.
点评:解决本题的关键知道静止在匀强磁场中的
 
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U
核衰变时动量守恒,掌握带电粒子在磁场中运动的半径公式和周期公式.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

静止在匀强磁场中的
 
6
3
Li核俘获一个速度为v0=7.7×104 m/s的中子而发生核反应
 
6
3
Li+
 
1
0
n→
 
3
1
H+
 
4
2
He,
 
4
2
He和中子的运动轨迹在与磁场垂直的平面内,若已知
 
4
2
He的速度为v2=2.0×104 m/s,其方向与中子反应前的速度方向相同,求:
(1)
 
3
1
H速度多大?
(2)
 
3
1
H和
 
4
2
He运动的轨道半径之比为多少?
(3)当粒子
 
4
2
He旋转了3周时,粒子
 
3
1
H旋转几周?

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科目:高中物理 来源: 题型:

原来静止在匀强磁场中的放射性元素的原子核A,发生衰变后放出的一个射线粒子和反冲核都以垂直于磁感线的方向运动,形成如图所示的8字型轨迹,已知大圆半径是小圆半径的n倍,且绕大圆轨道运动的质点沿顺时针方向旋转.那么:
(1)该匀强磁场的方向一定是垂直于纸面向

(2)原子核A的原子序数是
2n+2
2n+2

(3)沿小圆运动的是
反冲核
反冲核

(4)其旋转方向为
顺时针
顺时针

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科目:高中物理 来源: 题型:

一个原来静止在匀强磁场中的
 
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Ra(镭核),发生α衰变后转变为氡核(元素符号为Rn).已知衰变中释放出的α粒子的速度方向跟匀强磁场的磁感线方向垂直.设镭核、氡核和α粒子的质量依次为m1、m2、m3,衰变释放的核能都转化为α粒子和氡核的动能.求:
(1)写出衰变方程.
(2)α粒子和氡核在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨道半径之比.
(3)氡核的动能E.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网静止在匀强磁场中的锂核
 
6
3
Li俘获一个速度为7.7×104m/s的中子而发生核反应,反应中放出α粒子及一个新核,已知α粒子的速度大小为2×104m/s,方向与反应前的中子速度方向相同,如图所示,设质子质量与中子质量相等.
(1)写出核反应方程式;
(2)求新生核的速度;
(3)当α粒子旋转6周时,新生核旋转几周.

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