【題目】在磁感應強度為B的勻強磁場中，一個靜止的放射性原子核發(fā)生了一次α衰變。放射出的α粒子（）在與磁場垂直的平面內(nèi)做圓周運動，其軌道半徑為R。以m、q分別表示α粒子的質(zhì)量和電荷量。

（1）放射性原子核用AZX表示，新核的元素符號用Y表示，寫出該α衰變的核反應方程。

（2）α粒子的圓周運動可以等效成一個環(huán)形電流，求圓周運動的周期和環(huán)形電流大小。

（3）設該衰變過程釋放的核能都轉(zhuǎn)化為α粒子和新核的動能，新核的質(zhì)量為M，求衰變過程的質(zhì)量虧損△m。

【答案】（1） （2） , （3）

【解析】

（1）由質(zhì)量守恒及電荷守恒可得該α衰變的核反應方程為；
（2）α粒子做圓周運動，洛倫茲力做向心力，設圓周運動的速率為v，則有：Bvq＝

則圓周運動的周期；
那么相當于環(huán)形電流在周期T內(nèi)通過的電量為q，則等效環(huán)形電流大小；
（3）因為衰變時間極短，且衰變時內(nèi)力遠遠大于外力，故認為在衰變過程中外力可忽略，則有動量守恒，設新核的速度為v′，則有：mv+Mv′=0；
由（2）可得：v＝，所以，v′＝，

則衰變過程使兩粒子獲得動能E＝mv2+Mv′2=；
由于衰變過程，質(zhì)量虧損產(chǎn)生的核能全部轉(zhuǎn)化為粒子的動能，故衰變過程的質(zhì)量虧損

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了探究“合力做功與速度變化的關(guān)系”，某學習小組在實驗室組裝了如圖所示的裝置，備有下列器材：打點計時器所用的學生電源、導線、復寫紙、天平、細沙．他們稱量滑塊的質(zhì)量為M、沙和小桶的總質(zhì)量為m.當滑塊連接上紙帶，讓細線跨過滑輪并懸掛空的小桶時，滑塊處于靜止狀態(tài)．要完成該實驗，請回答下列問題：

(1)要完成本實驗，還缺少的實驗器材是________．

(2)實驗時為保證滑塊受到的合力與沙、小桶的總重力大小基本相等，沙和小桶的總質(zhì)量應滿足的實驗條件是________，實驗時為保證細線拉力等于滑塊所受的合外力，首先要做的步驟是________．

(3)在滿足(2)問的條件下，讓小桶帶動滑塊加速運動，如圖所示為打點計時器所打的紙帶的一部分，圖中A，B，C，D，E是按時間先后順序確定的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T，相鄰計數(shù)點間的距離標注在圖上，當?shù)刂亓铀俣葹?/span>g，則在B，D兩點間對滑塊研究，合力對滑塊做的功為________，vB＝________，vD＝________(用題中所給的表示數(shù)據(jù)的字母表示)．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根輕繩一端系于結(jié)點O，另一端分別系于固定圓環(huán)上的A、B兩點，O為圓心。O點下面懸掛一物體M，繩OA水平，拉力大小為F1，繩OB與繩OA成α＝120°，拉力大小為F2。將兩繩同時緩慢順時針轉(zhuǎn)過75°，并保持兩繩之間的夾角α始終不變，物體始終保持靜止狀態(tài)。則在旋轉(zhuǎn)過程中，下列說法正確的是

A. F1逐漸增大 B. F1先增大后減小

C. F2逐漸減小 D. F2先減小后增大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩個完全相同的物體a、b質(zhì)量均為m=0.80kg，在同一水平面上，以相同的初速度開始運動。開始運動后，a不受拉力，b受到水平恒力F作用。圖中的兩條直線分別表示a、b的v-t圖象。求：

（1）運動過程a、b加速度各多大？

（2）a、b與水平面間的動摩擦因數(shù)μ多大？

（3）b所受水平恒力F的大小。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，國產(chǎn)某品牌汽車裝備了具有“全力自動剎車”功能的城市安全系統(tǒng)，系統(tǒng)以50Hz的頻率監(jiān)視前方的交通狀況．當車速v≤10m/s且與前方靜止的障礙物之間的距離接近安全距離時，如果司機未采取制動措施，系統(tǒng)就會立即啟動“全力自動剎車”，加速度大小約為4m/s2，使汽車避免與障礙物相撞．則“全力自動剎車”系統(tǒng)設置的安全距離約為

A. 40m B. 25m C. 12.5m D. 2m

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，將質(zhì)量為M1、半徑為R且內(nèi)壁光滑的半圓槽置于光滑水平面上，左側(cè)靠豎直墻壁，右側(cè)靠一質(zhì)量為M2的物塊．今讓一質(zhì)量為m的小球自左側(cè)槽口A的正上方h高處從靜止開始下落，與半圓槽相切自A點進入槽內(nèi)，則以下結(jié)論中正確的是( )

A. 小球在槽內(nèi)運動的全過程中，小球與半圓槽在水平方向動量守恒

B. 小球在槽內(nèi)運動的B至C過程中，小球、半圓槽和物塊組成的系統(tǒng)沖車方向動量守恒

C. 小球離開C點以后，將做豎直上拋運動

D. 小球從A點經(jīng)最低點向右側(cè)最高點運動的過程中，小球、半圓槽和物塊組成的系統(tǒng)機械能守恒

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為1kg的物體靜止于水平地面上，右端連接有一輕質(zhì)彈簧，其原長為10cm，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.2，現(xiàn)彈簧右端施加一水平拉力F。已知彈簧長度為12cm時，物體恰好勻速運動。設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。（g=10m/s2）求：

(1)彈簧的勁度系數(shù)多大；

(2)若彈簧長度為11cm時，物體所受到的摩擦力大��；

(3)若彈簧長度為14cm時，物體所受到的摩擦力大小。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某工廠車間通過圖示裝置把貨物運送到二樓倉庫，AB為水平傳送帶，CD為傾角θ=37°、長s=3m的傾斜軌道，AB與CD通過長度忽略不計的圓弧軌道平滑連接，DE為半徑r=0.4m的光滑圓弧軌道，CD與DE在D點相切，OE為豎直半徑，FG為二樓倉庫地面（足夠長且與E點在同一高度），所有軌道在同一豎直平面內(nèi)．當傳送帶以恒定速率v=10m/s運行時，把一質(zhì)量m=50kg的貨物（可視為質(zhì)點）由靜止放入傳送帶的A端，貨物恰好能滑入二樓倉庫，已知貨物與傳送帶、傾斜軌道及二樓倉庫地面間的動摩擦因素均為μ=0.2，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：

(1)貨物在二樓倉庫地面滑行的距離；

(2)傳送帶把貨物從A端運送到B端過程中因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下圖是一個設計“過山車”的試驗裝置的原理示意圖。斜面AB與豎直面內(nèi)的圓形軌道在B點平滑連接。斜面AB和圓形軌道都是光滑的。圓形軌道半徑為R。一個質(zhì)量為m的小車(可視為質(zhì)點)在A點由靜止釋放沿斜面滑下，小車恰能通過圓形軌道的最高點Ｃ。已知重力加速度為g。

求：(1)A點距水平面的高度h；

(2)在B點軌道對小車的支持力的大小。

查看答案和解析>>

同步練習冊答案