题目内容
15.如图所示,人工元素原子核113286Nh开始静止在匀强磁场B1、B2的边界MN上,某时刻发生裂变生成一个氦原子核24Ne和 一个Rg原子核,裂变后的微粒速度方向均垂直B1、B2的边界MN.氦原子核通过B1区域第一次经过MN边界时,距出发点的距离为l,Rg原子核第一次经过MN边界距出发点的距离也为l.则下列有关说法正确的是( )A. | 两磁场的磁感应强度为B1:B2=111:141 | |
B. | 两磁场的磁感应强度:B1:B2=111:2 | |
C. | 氦原子核和Rg原子核各自旋转第一个半圆的时间比为2:141 | |
D. | 氦原子核和Rg原子核各自旋转第一个半圆的时间比为111:141 |
分析 写出原子核裂变反应的方程式,原子核裂变反应过程动量守恒,结合半径公式可以求出磁感应强度之比;根据周期公式$T=\frac{2πm}{qB}$求出氦原子核和Rg原子核的周期之比,旋转第一个半圆的时间$t=\frac{T}{2}$,即可求出时间之比;
解答 解:AB、原子核裂变的方程为:${\;}_{113}^{286}{N}_{h}^{\;}$→${\;}_{2}^{4}{H}_{e}^{\;}$+${\;}_{111}^{282}{R}_{g}^{\;}$,由题意知带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,偏转半径为$r=\frac{mv}{qB}$,由题意可知二者偏转半径相等,由于氦核和${R}_{g}^{\;}$原子核由静止裂变,动量守恒,即${m}_{1}^{\;}{v}_{1}^{\;}={m}_{2}^{\;}{v}_{2}^{\;}$,所以有${q}_{1}^{\;}{B}_{1}^{\;}={q}_{2}^{\;}{B}_{2}^{\;}$,易得$\frac{{B}_{1}^{\;}}{{B}_{2}^{\;}}=\frac{{q}_{2}^{\;}}{{q}_{1}^{\;}}=\frac{111}{2}$,故A错误,B正确;
C、又$T=\frac{2πm}{qB}$,由前面可知,${q}_{1}^{\;}{B}_{1}^{\;}={q}_{2}^{\;}{B}_{2}^{\;}$,所以$\frac{{T}_{1}^{\;}}{{T}_{2}^{\;}}=\frac{{m}_{1}^{\;}}{{m}_{2}^{\;}}$,粒子在第一次经过MN边界时,运动了半个周期,所以$\frac{{t}_{1}^{\;}}{{t}_{2}^{\;}}=\frac{4}{282}=\frac{2}{141}$,故C正确,D错误;
故选:BC
点评 本题考查裂变反应以及带电粒子在磁场中运动,考查考生的分析综合能力,关键是注意原子核113286Nh裂变反应过程动量守恒,知道半径公式和周期公式.
A. | A球的加速度为$\frac{F}{2m}$ | B. | A球的加速度为零 | ||
C. | B球的加速度为$\frac{F}{2m}$ | D. | B球的加速度为$\frac{F}{m}$ |
A. | 对黑体辐射的研究表明:随着温度的升高,辐射强度的最大值向波长较短的方向移动 | |
B. | 汤姆孙发现电子,并提出了原子的核式结构模型 | |
C. | 氡222的半衰期是3.8天,镭226的半衰期是1620年,所以一个确定的氡222核一定比一个确定的镭226核先衰变 | |
D. | 德布罗意指出微观粒子的动量越大,其对应的波长就越短 | |
E. | 原子核越大,它的结合能越高,原子核就越稳定 |
A. | 超速 | B. | 不超速 | C. | 刚好是60km/h | D. | 无法判断 |
A. | q1粒子的初速度v越大,射到MP边界上所用时间越短 | |
B. | q2粒子的初速度v越大,射到MP边界上所用时间越长 | |
C. | 随着初速度v的增大,q1、q2两粒子均能打在P点 | |
D. | q1、q2粒子初速度v增大,射到MP边界上的速度方向与MP的夹角均不变 |