高三物理原子物理復(fù)習(xí)(參考版)
2025-01-10 13:40本頁面
【正文】 又衰變過程的能量來源于質(zhì)量虧損， 則有： △ m2c2=1/2(m1+m2)v′ 2+1/2m2v2聯(lián)立解得： 221222221212222 )(2)2(mmCmmmmmRBqm?????【例 4】 受中子轟擊時會發(fā)生裂變，產(chǎn) 生 和 ，同時放出 200兆電子伏特的 能量 .現(xiàn)要建設(shè)發(fā)電能力是 50萬千瓦的核電 站，用鈾 235作為原子鍋爐的燃料 .假設(shè)核裂 變釋放的能量全部被用來發(fā)電，那么一天需 要純鈾 235的質(zhì)量為多大？ U23592Ba13956 Kr9436更多資源 【 解析 】 鈾 235釋放的能量等于一天發(fā)電的電能，計算出 50萬千瓦的電站一天發(fā)出的電能，也是一天所需的鈾 235釋放的核能，進(jìn)而求得鈾 235的質(zhì)量 . 一天發(fā)出的電能為 : E=50 107 86400= 1013J。 再結(jié)合電荷數(shù)的變化確定 β 衰變的次數(shù)： N?= 【 解題回顧 】 解決核反應(yīng)方程類問題時，一定要抓住核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒這個規(guī)律，本例還要注意 β 衰變的特點 —— 質(zhì)量數(shù)不變 . 44 82)6290( ????【 例 2】 將天然放射性物質(zhì)放入頂端開有小孔的鉛盒 S里，放射線便從小孔中射出，沿帶電平行金屬板 A、 B之間的中線垂直于電場方向進(jìn)入電場，軌道如圖 1７ 21所示，則軌跡 是 ?射線，軌跡 是 ?射線，軌跡 是 ?射線 . 板帶正電， 板帶負(fù)電 . 圖 1７ 21 【解析】由于 ?射線不帶電，進(jìn)入電場后不會改變方向，所以軌跡②為 ?射線 . 帶電粒子垂直進(jìn)入勻強電場，則在勻強電場中做類平拋運動，豎直方向的位移為 s=v0t,設(shè)兩板間的距離為 d，則 1/2D=1/2at2，a=8E/m=qU/dm,則 s= ， qUmdv0 由此式可知 s與粒子進(jìn)入電場的初速度 v0成 正比，與粒子的荷質(zhì)比 q/m的平方根成反比 .射線 速度約為射線的 1/10，而 ?粒子的荷質(zhì)比比 ?粒 子的荷質(zhì)比要小的多，所以 ?粒子的豎直方向位 移要大，所以③是 ?射線的軌跡，①是 ?射線的 軌跡 . α 粒子帶正電，而向 A板偏移，因此 A板帶負(fù) 電， B板帶正電 . 【 例 3】 靜止在勻強磁場中的某放射性元素的核，放出一個 ?粒子，其速度方向與磁場方向垂直，測得 ?粒子和反沖核軌道半徑之比R∶r=30∶1 ，如圖 1722所示， 圖 1722 則（ ） A.?粒子與反沖核的動量大小相等，方向相反 62 62 α 粒子的速度之比為 1∶62 【 解析 】 本題結(jié)合動量守恒、衰變方程、帶電粒子在磁場中的圓周運動等幾個知識點綜合運用；由動量守恒得： MV+mv=0，其中 MV為反沖核動量， mv為 ?粒子的動量 . Q為原來放射性元素的原子核電荷數(shù)，則反沖核的電荷數(shù)為 Q2，α 粒子電荷數(shù)為 2. 反沖核的軌跡半徑 R=MV/[B（ Q2） ]； ?粒子的軌道半徑r=mv/(2B)；綜合以上公式可得 Q=62. 【 解題回顧 】 把原子核知識與電磁場及力 學(xué)知識結(jié)合起來，考查學(xué)生綜合分析也是 每年高考中的熱點之一。 ③軌道量子化假設(shè) —— 原子的不同能量狀 態(tài)跟電子沿不同的圓形軌道繞核運動相對應(yīng)， 原子的定態(tài)是不連續(xù)的
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