高中物理選修35同步練習(xí)試題解析：193~-資料下載頁
2025-06-08 00:08本頁面
【正文】 置中，當(dāng)它發(fā)生衰變時(shí)，可能放出α粒子或β粒子。所放射的粒子與反沖核經(jīng)過相等時(shí)間所形成的徑跡如圖16－3所示(發(fā)生衰變后的瞬間放射出的粒子和反沖核的速度方向與電場(chǎng)E垂直，a、b均表示長(zhǎng)度)。則：圖16－3 (1)14C發(fā)生衰變時(shí)所放射出的粒子是________。(2)14C發(fā)生衰變時(shí)所放射出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡是________(填“①”或“②”)。(3)14C的衰變過程是：________________________________________________________________________。(4)簡(jiǎn)要推導(dǎo)發(fā)生衰變后的瞬間放射出的粒子與反沖核的動(dòng)能之比。解析：(1)由軌跡知，14C衰變時(shí)放出的粒子與反沖核受到的庫侖力方向相同，帶電性質(zhì)相同，故放出的是α粒子。(2)由動(dòng)量守恒定律得，α粒子的動(dòng)量與反沖核的動(dòng)量大小相同，粒子質(zhì)量小，速度必然大，在垂直于電場(chǎng)方向上的位移大，即②為α粒子軌跡。(3)由電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可得6C→4Be＋He。(4)由于衰變時(shí)動(dòng)量守恒及Ek＝，得＝＝。答案：(1)α粒子 (2)② (3)6C→4Be＋He(4)5:215．云室處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一靜止的質(zhì)量為m1的原子核在云室中發(fā)生一次α衰變，α粒子的質(zhì)量為m2，電荷量為q，其運(yùn)動(dòng)軌跡在與磁場(chǎng)垂直的平面內(nèi)，現(xiàn)測(cè)得α粒子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R，試求在衰變過程中的質(zhì)量虧損。(注：涉及動(dòng)量問題時(shí)，虧損的質(zhì)量可忽略不計(jì)。)解析：該衰變放出的α粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑R與運(yùn)動(dòng)速度v的關(guān)系，由洛倫茲力和牛頓定律可得qvB＝m2。動(dòng)量守恒定律是自然界中的普遍規(guī)律，對(duì)微觀粒子相互作用也適用。核衰變過程都遵守動(dòng)量守恒，衰變過程虧損質(zhì)量很小，虧損質(zhì)量忽略不計(jì)時(shí)得：0＝m2v－(m1－m2)v。在衰變過程中α粒子剩余核的動(dòng)能都來自于虧損質(zhì)量即Δm2c2＝(m1－m2)v2＋m2v2，聯(lián)立解得：Δm2＝。答案： 6
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