1、计算题 如图所示,有界的匀强磁场磁感应强度为B="0.05" T,磁场方向垂直于纸面向里,MN是磁场的左边界.在磁场中A处放一个放射源,内装
^放出某种射线后衰变成
试写出衰变方程.若A距磁场边界MN的距离OA="1.0" m时,放在MN左侧的粒子接收器收到垂直于边界MN方向射出的质量较小的粒子,此时接收器距过OA的直线1.0 m.据此可推算出一个静止镭核
衰变过程中释放的核能有多少?(取1 u=1.6×10-27? kg,e=1.6×10-19 C,结果保留三位有效数字)
参考答案:2.04×10-14 J
本题解析:衰变方程为
^.放出的粒子为α粒子.
垂直MN穿出磁场的α粒子在磁场中运动的行迹应如图所示,即其轨迹半径R="OA=1.0" m.
由qvαB=m
得

vα=
=2.5×106 m/s
Ekα=ymαvα2=y×6.4×10-27×(2.5×106)2 J
=2.0×10-14 J,又
衰变过程中动量守恒,即
mαvα=mRnvRn
所以
所以EkRn=
Ekα
由能的转化和守恒定律得,释放的核能为
E=Ekα+EkRn=(1+
)Ekα
=(1+
×2.0×10-14 J=2.04×10-14 J.
本题难度:一般
2、选择题 中子和质子结合成氘核时,质量亏损为Δm,相应的能量ΔE=Δmc2="2.2" MeV是氘核的结合能.下列说法正确的是(? )
A.用能量小于2.2 MeV的光子照射静止氘核时,氘核不能分解为一个质子和一个中子
B.用能量等于2.2 MeV的光子照射静止氘核时,氘核可能分解为一个质子和一个中子,它们的动能之和为零
C.用能量大于2.2 MeV的光子照射静止氘核时,氘核可能分解为一个质子和一个中子,它们的动能之和为零
D.用能量大于2.2 MeV的光子照射静止氘核时,氘核可能分解为一个质子和一个中子,它们的动能之和不为零
参考答案:AD
本题解析:用能量小于等于结合能的光子照射氘核时,氘核一定不能分解,所以A正确,B错误.用能量大于结合能的光子照射氘核时,氘核可能分解,只要分解,分解出的质子和中子动能之和一定不为零(若动能之和为零就分不开了),所以C错误,D正确.
本题难度:简单
3、计算题 太阳内部持续不断地发生着 4 个质子聚变为一个氦核的热核反应,这个核反应释放出的大量能量就是太阳的能源。求:
(1)写出这个核反应方程。?
(2)这一核反应能释放多少能量?
(3)已知太阳每秒释放的能量为 3.8 ×1026,则太阳每秒减少的质量为多少kg?(
为正电子符号,质子质量 mp ="1.0073" u,α粒子质量 m =" 4.0015" u,电子质量 me =" 0.00055" u,1 u 质量相当于 931.5 MeV 能量)
参考答案:(1)
。………………………………………(3 分)
(2)质量亏损:△m =" 4" mp-mа-2 me = 0.026(u),……………( 2 分)
释放能量为:△E = △mC2 =" 0.0265×931.5"
= 24.68(MeV) = 4.0×10-12 J 。……………(2 分)
(3)太阳每秒减小质量为:
△M =△E1 / C2 = 3.8×1026 / ( 3×108 )2 =" 4" ×109(kg)。………(3 分)
本题解析:(1)
。………………………………………(3 分)
(2)质量亏损:△m =" 4" mp-mа-2 me = 0.026(u),……………( 2 分)
释放能量为:△E = △mC2 =" 0.0265×931.5"
= 24.68(MeV) = 4.0×10-12 J 。……………(2 分)
(3)太阳每秒减小质量为:
△M =△E1 / C2 = 3.8×1026 / ( 3×108 )2 =" 4" ×109(kg)。………(3 分)
本题难度:一般
4、选择题 下列说法中正确的是?▲?
A.玻尔认为,氢原子的能级是量子化的
B.一个动量为p的电子对应的物质波波长为hp(h为普朗克常量)
C.天然放射现象的发现揭示了原子核具有复杂的结构
D.随着温度的升高,黑体辐射强度的极大值向波长较长方向移动
参考答案:AC
本题解析:玻尔提出了能量量子化,认为轨道是一个个不连续的,A对;由德布勒意波长公式:
,所以B错;天然放射现象是原子核内的反应,揭示了原子核具有复杂的结构C对;
随着温度的升高,黑体辐射强度的极大值向波长较短方向移动,所以D错。
本题难度:简单
5、填空题 如图所示为研究物质放射性的示意图。铅盒底部装有微量放射性元素,放射源放出的射线在图示水平方向的电场E中分成了
三束。由图可知射线
是?粒子。射线
在电场中的偏转角明显比射线
的偏转角大,出现这种现象的原因是?。
参考答案:β?β粒子在水平方向的加速度比较大
本题解析:a粒子所受电场力方向向左,与场强方向相反,所以a带负电,则a是β粒子
b粒子不受电场力,所以不带电,即为
粒子,c射线所受电场力方向与场强方向相同,所以带正电,则c射线是α射线,射线
在电场中的偏转角明显比射线
的偏转角大,出现这种现象的原因是β粒子在水平方向的加速度比较大
故答案为:β?β粒子在水平方向的加速度比较大
本题难度:一般