题目内容

如图所示,有界的匀强磁场磁感应强度为B=0.50 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(镭),放出某种射线后衰变成(氡).试写出衰变的方程.若A距磁场的左边界MN的距离OA=1.0 m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,此时接收器位置距经过OA的直线1.0 m.由此可以推断出一个静止镭核衰变时放出的能量是多少?保留两位有效数字.(取1 u=1.6×10-27 kg,电子电量e=1.6×10-19 C)

2.0×1012 J   


解析:

?

镭衰变放出α粒子和氡核,在磁场中做匀速圆周运动,α粒子垂直于MN边界射出被接收器接收.α粒子在磁场中的轨迹为1/4圆周,得圆半径R=1.0 m.?

α粒子的动量mv=qBR=1.6×10-19 kg·m/s?

α粒子的动能为E1=mv2=2.0×10-12 J?

衰变过程中动量守恒,有mv=MV?

氡核反冲的动能为E2=MV2=?

衰变过程释放出的能量为E1+E2=(1+)E1=2.0×1012 J

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