如图所示,有界的匀强磁场磁感应强度B=0.5T,磁场方向垂直于纸面向里,在磁场中A处放一个放射源,内装 226

如图所示,有界的匀强磁场磁感应强度B=0.5T,磁场方向垂直于纸面向里,在磁场中A处放一个放射源,内装
226
88
Ra
(镭)
226
88
Ra
放出某种射线后衰变成
222
86
Rn
(氡).试写出
226
88
Ra
衰变的方程.若A距磁场的左边界MN的距离OA=1m时,放在MN左侧的粒子接收器接收到垂直于边界MN方向射出的质量较小的粒子,此时接收器位置距OA直线1m.由此可以推断出一个静止镭核
222
86
Ra
衰变时放出的能量是多少?m质子=1.67×10-27kg(保留2位有效数字)
ayuan927 1年前 已收到1个回答 举报

柒月柒雨 幼苗

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解题思路:根据质量数守恒和电荷数守恒,书写衰变的方程.由几何关系求出α粒子的轨迹半径,由洛伦兹力提供向心力,求出α粒子的速度大小.即可得到其动能.衰变过程,遵守动量守恒和能量守恒,即可求出释放的能量.

(1)
22688Ra衰变的方程为
22688Ra→
22286Rn+
42He
(2)由题,xoA=1m,xom=1m,由几何关系得,α粒子的轨迹半径为Rα=1m.
由洛伦兹力提供向心力,则有
qvB=m
v2
R,
得R=[mv/qB]
则得α粒子的速度为vα=
qαBRα
mα=
2×1.6×10-19×0.5×1
4×1.67×10-27m/s
解得,vα=2.4×107m/s
动能为EK(α)=
1
2mαvα2=[1/2×4×1.67×10-27×2.42×1014J
=19.2×10-13J
根据动能和动量的关系EK=
P2
2m],动量守恒mαvα-mRnvRn=0

Ek(Rn)
EK(α)=

mRn=
4
222,
即Ek(Rn)=
4
222EK(α)
释放的能量△E=EK(α)+EK(Rn)=[226/222]•EK(α)=[226/222]×19.2×10-13J
=19.5×10-13J=1.95×10-12J.
答:
22688Ra衰变的方程为
22688Ra→
22286Rn+
42He.静止镭核
22286Ra衰变时放出的能量是1.95×10-12J.

点评:
本题考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力.

考点点评: 书写核反应方程是基本能力,要加强训练,熟练掌握.衰变过程,遵守动量守恒和能量守恒,由两大守恒结合研究是解答本题的关键.

1年前

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