题目内容
（2008?济宁一模）钚的同位素离子
Pu发生衰变后生成铀（U）的一个同位素离子，同时放出能量为E=0.09MeV的光子．从静止的钚核中放出的α粒子在垂直通过正交的匀强电场和匀强磁场中做匀速直线运动．已知匀强电场的电场强度为E=2.22×104 N/C，匀强磁场的磁感应强度为B=2.00×10-4 T．（普朗克恒量h=6.63×10-34 J?s，真空中的光速为c=3×108 m/s，电子电量为e=1.6×10-19 C）?
（1）写出该核反应方程式；?
（2）该光子的波长为多少；?
（3）求放出的α粒子的速度大小；?
（4）若不计光子的动量，求出α粒子和铀核的动能之比．
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（1）写出该核反应方程式；?
（2）该光子的波长为多少；?
（3）求放出的α粒子的速度大小；?
（4）若不计光子的动量，求出α粒子和铀核的动能之比．
分析：根据质量数守恒和电荷数守恒知为α衰变，光子的能量E=hν，λ=c/ν，当电场力与洛伦兹力相等时，粒子做直线运动，动量大小相等，动能大小与质量成反比．
解答：解：（1）根据质量数守恒和电荷数守恒知为α衰变，94239Pu→92235U+24He
（2）光子的能量E=hν，λ=c/ν
所以λ=
=
m?
=1.35×10-11 m
（3）当电场力与洛伦兹力相等时，粒子做直线运动，所以vα=
=1.11×107 m/s?
（4）动量大小相等，动能大小与质量成反比，所以：
=
答：（1）核反应方程式94239Pu→92235U+24He；
（2）该光子的波长为1.35×10-11 m；?
（3）放出的α粒子的速度大小1.11×107 m/s；?
（4）若不计光子的动量，α粒子和铀核的动能之比
．
（2）光子的能量E=hν，λ=c/ν
所以λ=
| hc |
| E |
| 6.63×10-34×3×108 |
| 0.09×106×1.6×10-19 |
=1.35×10-11 m
（3）当电场力与洛伦兹力相等时，粒子做直线运动，所以vα=
| E |
| B |
（4）动量大小相等，动能大小与质量成反比，所以：
| Eα |
| EU |
| 235 |
| 4 |
答：（1）核反应方程式94239Pu→92235U+24He；
（2）该光子的波长为1.35×10-11 m；?
（3）放出的α粒子的速度大小1.11×107 m/s；?
（4）若不计光子的动量，α粒子和铀核的动能之比
| 235 |
| 4 |
点评：本题考查了核反应方程式的写法，光子的能量公式，粒子在复合场中的运动，是小型的综合题．
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