某静止放射性元素的原子核在磁感应强度B=2.5T的匀强磁场中发生衰变,轨迹如图所示,测得两圆的半径之比R1:R2=42:1,且R1=0.2m.已知α粒子质量mα

更新时间:2023-02-04 23:12:22 阅读: 评论:0

题文

某静止放射性元素的原子核在磁感应强度B=2.5T的匀强磁场中发生衰变,轨迹如图所示,测得两圆的半径之比R1:R2=42:1,且R1=0.2m.已知α粒子质量mα=6.64×10-27kg,β粒子质量mβ=9.1×10-31kg.(1)判断发生的是何种衰变;(2)判断衰变前原子核的种类;(3)求出放出粒子的速度大小.

题型:未知 难度:其他题型

答案

(1)衰变过程中动量守恒,因初动量为零,故衰变后两粒子动量大小相等,方向相反.粒子轨迹为外切圆,说明两粒子所受的洛伦兹力方向相反,均带正电,故发生的是α衰变.(2)由动量守恒0=mv-mαvα,粒子做圆周运动向心力等于洛伦兹力qvB=mv2r,又qα=2e,R1:R2=42:1,由以上关系得该放射性元素的电荷量q=84e,即衰变前原子核的电荷数为86,是氡核.(3)因R1=mαvαqαB,得vα=qαBR1mα=2×1.6×10-19×2.5×0.26.64×10-27m/s≈2.4×107m/s.答:(1)该衰变为α衰变 (2)衰变前原子核为氡核 (3)放出粒子的速度大小为2.4×107m/s.

解析

mv2r

考点

据考高分专家说,试题“某静止放射性元素的原子核在磁感应强度B=.....”主要考查你对 [动量守恒定律 ]考点的理解。

动量守恒定律

动量守恒定律: 1、内容:一个系统不受外力或者所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变。 2、表达式:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'。 3、动量守恒定律成立的条件: ①系统不受外力或系统所受外力的合力为零; ②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,如碰撞问题中的摩擦力,爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力来小得多,可以忽略不计; ③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。 4、动量守恒的速度具有“四性”:①矢量性;②瞬时性;③相对性;④普适性。

动量守恒定律与机械能守恒定律的比较:

系统动量守恒的判断方法:

方法一:南动量守恒的条件判断动量守恒的步骤如下: (1)明确系统由哪几部分组成。 (2)对系统中各物体进行受力分析,分清哪些是内力,哪些是外力。 (3)看所有外力的合力是否为零,或内力是否远大于外力,从而判断系统的动量是否守恒。方法二:南系统动量变化情况判断动量守恒方法如下: (1)明确初始状态系统的总动量是多少。 (2)对系统内的物体进行受力分析、运动分析,确定每一个物体的动量变化情况。 (3)确定系统动量变化情况,进而判定系统的动量是否守恒。

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