Question

【题目】某放射性元素的原子核静止在匀强磁场中，当它放出一个α粒子后，速度方向与磁场图方向垂直，测得α粒子和反冲核轨道半径之比为44：1，如图所示，则（ ）

A.衰变瞬间，α粒子与反冲核的动量大小相等，方向相反
B.衰变瞬间，α粒子与反冲核的动能相等
C.放射性元素原子核的核电荷数为90
D.α粒子和反冲核的速度之比为1：88

Answer 1

【答案】A,C
【解析】解：A、衰变过程中遵守动量守恒定律，由于初始总动量为零，则末动量也为零，根据动量守恒定律得知：α粒子和反冲核的动量大小相等，方向相反．故A正确．
B、根据动能与动量的关系式Ek= ，可得：α粒子与反冲核的动能与质量成反比，质量不等，则动能不等．故B错误．
C、由于释放的α粒子和反冲核均在垂直于磁场的平面内，且在洛伦兹力作用下做圆周运动．
由Bqv=
得：R=
若原来放射性元素的核电荷数为Q，则对α粒子：R1= ．
对反冲核：R2=
由于p1=p2 ， 得R1：R2=44：1，
得：Q=90．
反冲核的核电荷数为90﹣2=88．
它们的速度大小与质量成反比，故AC正确，BD错误．
故选：AC
【考点精析】掌握动量守恒定律和动量是解答本题的根本，需要知道动量守恒定律成立的条件：系统不受外力或系统所受外力的合力为零；系统所受的外力的合力虽不为零，但系统外力比内力小得多；系统所受外力的合力虽不为零，但在某个方向上的分量为零，则在该方向上系统的总动量的分量保持不变；运动物体的质量和速度的乘积叫做动量，即p=mv.是矢量，方向与v的方向相同.两个动量相同必须是大小相等，方向一致．