精英家教網(wǎng)在“云室”中加一勻強(qiáng)電場(chǎng),通過觀察帶電粒子在其中的運(yùn)動(dòng)徑跡,可研究原子核的衰變規(guī)律.現(xiàn)有一個(gè)原來速度幾乎為零的某放射性原子核x置于“云室”中的O點(diǎn),它發(fā)生衰變時(shí)所放出的粒子Y與反沖核z的速度方向均與電場(chǎng)方向垂直,經(jīng)過相等的時(shí)間所形成的徑跡如圖所示(s、l均表示長度).
(1)試判斷x衰變時(shí)所放出的粒子帶什么性質(zhì)的電荷.
(2)試求衰變時(shí)所放出的粒子Y與反沖核z所帶電荷量的比值.
(3)若該放射性原子核為C14,且已知l:s=2:5,試寫出核反應(yīng)方程.
分析:根據(jù)形成的徑跡發(fā)現(xiàn)判斷粒子的電性.核衰變過程動(dòng)量守恒,反沖核與釋放出的粒子的動(dòng)量大小相等,根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解.根據(jù)電荷數(shù)守恒質(zhì)量數(shù)寫出核反應(yīng)方程式.
解答:解:(1)由軌跡可以看出,反沖核與放出的射線的受力方向均與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同,帶正電,所以放出的粒子為α粒子.
(2)由動(dòng)量守恒得,α粒子的動(dòng)量與反沖核的動(dòng)量相同,
mY?
s
t
=mz?
l
t

沿著電場(chǎng)方向,粒子Y與反沖核z所做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得
1
2
EqY
mY
t
2
 
=2s
1
2
Eqz
mz
t
2
 
=4l
解得:粒子Y與反沖核z所帶電荷量的比值是1:2.
(3)若該放射性原子核為C14,且已知l:s=2:5,
核反應(yīng)方程是
 
14
6
C→
 
10
4
Be+
 
4
2
He
答:(1)試判斷x衰變時(shí)所放出的粒子帶正電的電荷.
(2)試求衰變時(shí)所放出的粒子Y與反沖核z所帶電荷量的比值是1:2.
(3)核反應(yīng)方程是
 
14
6
C→
 
10
4
Be+
 
4
2
He
點(diǎn)評(píng):原子核的衰變過程類比于爆炸過程,滿足動(dòng)量守恒,掌握類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律解答.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)在“云室”中加一勻強(qiáng)電場(chǎng),通過觀察帶電粒子在其中的運(yùn)動(dòng)徑跡,可研究原子核的衰變規(guī)律.現(xiàn)有一靜止的放射性原子核
 
14
6
C置于云室中的O點(diǎn),如圖所示,發(fā)生衰變時(shí),可能放射出α粒子(
 
4
2
He)、電子(
 
0
-1
e),正電子(
 
0
1
e)中的某一種,并生成一新核,已知衰變后瞬間放射出粒子及新核的速度方向均與水平方向垂直,經(jīng)過相等時(shí)間t形成的徑跡如圖中黑粗線所示(圖中a、b均表示長度,大小未知).
(1)若核反應(yīng)放出能量全部轉(zhuǎn)化為粒子及新核的動(dòng)能,已知衰變后瞬間粒子動(dòng)能為E0,粒子與新核質(zhì)量比為k,求衰變過程中的質(zhì)量虧損△m.
(2)試通過計(jì)算分析
 
14
6
C發(fā)生衰變放出的是何種粒子?并寫出核反應(yīng)方程.

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科目:高中物理 來源:揚(yáng)州市2006~2007學(xué)年度第二學(xué)期期末調(diào)研測(cè)試試題、高二物理(選修) 題型:038

在“云室”中加一勻強(qiáng)電場(chǎng),通過觀察帶電粒子在其中的運(yùn)動(dòng)徑跡,可研究原子核的衰變規(guī)律.現(xiàn)有一個(gè)原來速度幾乎為零的某放射性原子核X置于“云室”中的O點(diǎn),它發(fā)生衰變時(shí)所放出的粒子Y與反沖核z的速度方向均與電場(chǎng)方向垂直,經(jīng)過相等的時(shí)間所形成的徑跡如圖所示(a、b均表示長度).(不計(jì)重力及粒子間的相互作用力)

(1)試判斷x衰變時(shí)所放出的粒子帶什么性質(zhì)的電荷;

(2)試求衰變時(shí)所放出的粒子Y與反沖核z所帶電荷量的比值;

(3)若該放射性原子核為O18,且已知a∶b=2∶7,試寫出核反應(yīng)方程.

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科目:高中物理 來源:2008年廣東省高考物理模擬試卷(二)(解析版) 題型:解答題

在“云室”中加一勻強(qiáng)電場(chǎng),通過觀察帶電粒子在其中的運(yùn)動(dòng)徑跡,可研究原子核的衰變規(guī)律.現(xiàn)有一靜止的放射性原子核C置于云室中的O點(diǎn),如圖所示,發(fā)生衰變時(shí),可能放射出α粒子(He)、電子(e),正電子(e)中的某一種,并生成一新核,已知衰變后瞬間放射出粒子及新核的速度方向均與水平方向垂直,經(jīng)過相等時(shí)間t形成的徑跡如圖中黑粗線所示(圖中a、b均表示長度,大小未知).
(1)若核反應(yīng)放出能量全部轉(zhuǎn)化為粒子及新核的動(dòng)能,已知衰變后瞬間粒子動(dòng)能為E,粒子與新核質(zhì)量比為k,求衰變過程中的質(zhì)量虧損△m.
(2)試通過計(jì)算分析C發(fā)生衰變放出的是何種粒子?并寫出核反應(yīng)方程.

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