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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m
网友投稿 2022-11-16 00:00:00 互联网
◎ 题目
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R
1
:R
2
=42:1,且R
1
=0.2m.已知α粒子质量m
α
=6.64×10
-27
kg,β粒子质量m
β
=9.1×10
-31
kg.
(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.
◎ 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-m
α
v
α
,粒子做圆周运动向心力等于洛伦兹力qvB=
mv2
r
,
又q
α
=2e,R
1
:R
2
=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R
1
=
mαvα
qαB
,得
v
α
=
q
α
B
R
1
m
α
=
2×1.6×10-19×2.5×0.2
6.64×10-27
m/s≈2.4×10
7
m/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2.4×10
7
m/s.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“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m…”主要考查了你对 【动量守恒定律】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202211/377777.html
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