题目内容
将铀(U)238(原子序数92)核静止地放在真空中磁感强度为B的匀强磁场中,当核发生α衰变时,α粒子和新核都在磁场中做匀速圆周运动.(部分元素的符号:90Th、91Pa、93Np、94Pu)
(1)写出核反应方程:
(2)α粒子和新核在磁场中做匀速圆周运动的半径之比r1:r2=
(1)写出核反应方程:
238 92U→4 2He+232 90Th+2 1 0n
238 92U→4 2He+232 90Th+2 1 0n
(2)α粒子和新核在磁场中做匀速圆周运动的半径之比r1:r2=
45:1
45:1
.分析:根据质量数和核电荷数守恒写出核反应方程,根据动量守恒和粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式求半径之比.
解答:解:(1)238 92U→4 2He+232 90Th+2 1 0n
(2)原来核静止,动量为零,衰变前后动量守恒:
即m1v1=m2v2①,
α粒子和新核在匀强磁场中做匀速圆周运动,半径公式为:r=
,所以:
r1:r2=
:
②
联立①②得:r1:r2=45:1
故答案为:238 92U→4 2He+232 90Th+2 1 0n;45:1
(2)原来核静止,动量为零,衰变前后动量守恒:
即m1v1=m2v2①,
α粒子和新核在匀强磁场中做匀速圆周运动,半径公式为:r=
| mv |
| qB |
r1:r2=
| m1v1 |
| q1B |
| m2v2 |
| q2B |
联立①②得:r1:r2=45:1
故答案为:238 92U→4 2He+232 90Th+2 1 0n;45:1
点评:本题考查了核反应方程式的书写,注意配平方程式;结合动量守恒解决粒子在磁场中的运动问题是高考大题中经常出现的题目.
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