20xx滬科版高中物理選修3-5第4章從原子核到夸克word章末總結(jié)學案(編輯修改稿)
2025-01-14 02:38 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 子核物理與動量、能量相結(jié)合的綜合問題 1．核反應過程中滿足四個守恒：質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒、動量守恒、能量守恒． 2．核 反應過程若在磁場中發(fā)生，粒子在勻強磁場中可能做勻速圓周運動，衰變后的新核和放出的粒子 (α粒子、 β粒子 )形成外切圓或內(nèi)切圓． 例 3 足 夠強的勻強磁場中有一個原來靜止的氡核 222 86Rn，它放射出一個 α 粒子后變?yōu)镻o核．假設(shè)放出的 α粒子運動方向與磁場方向垂直，求： (1)α 粒子與 Po核在勻強磁場中的軌跡圓的半徑之比，并定性畫出它們在磁場中運動軌跡的示意圖． (2)α粒子與 Po核兩次相遇的時間間隔與 α粒子運動周期的關(guān)系； (設(shè)質(zhì)子和中子質(zhì)量相等 ) (3)若某種放射性元素在勻強磁場中垂直磁場方向發(fā)生 β 衰變，則 β 粒子和反沖核在磁場中運動軌跡的示意圖與上述 α衰變運動軌跡示意圖有何不同？ 解析 (1)氡核經(jīng) α衰變的核反應方程為 222 86Rn→ 218 84Po＋ 42He， 衰變的過程極短，故系統(tǒng)動量守恒．設(shè) α粒子速度方向為正，則由動量守恒定律得： 0＝ mαvα－ mPovPo， 即 mαvα＝ mPovPo α粒子與反沖核在勻強磁場中，洛倫茲力提供其做勻速圓周運動的向 心力，即 qvB＝ mv2r ， r＝ mvqB∝ 1q， 故 rαrPo＝ qPoqα ＝ 842 ＝ 421 ，示意圖如圖甲所示． (2)它們在磁場中運動的周期 T＝ 2πrv ＝ 2πmqB ∝ mq，它們的周期之比為 TαTPo＝ mαmPoqPoqα ＝ 4218842 ＝84109， 即 109Tα＝ 84TPo，這樣， α粒子轉(zhuǎn) 109 圈， Po 核轉(zhuǎn) 84 圈，兩者才相遇．所以 α 粒子與 Po核兩次相遇的時間間隔 Δt＝ 109Tα. (3)若放射性元素在勻強磁場中垂直磁場方向發(fā)生 β 衰變，則 β 粒子和反沖衰變過程仍符合動量守恒定律，它們也在洛倫茲力作用下做勻 速圓周運動，但由于 β粒子帶負電，反沖核帶
教學課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1