Question

如图所示，带电粒子在“云室”中运动时，可呈现其运动径迹，将“云室”放在匀强电场中，通过观察分析带电粒子的径迹，可以研究原子核发生衰变的规律.现将一静止的放射性¹⁴C放入上述装置中，当它发生衰变时，可能放出α粒子或电子或正电子.所放射的粒子与反冲核经过相等时间所形成的径迹如图4-3-1所示（发生衰变后的瞬间放射出的粒子和反冲核的速度方向与电场强度E垂直，a、b均表示长度）.则

（1）¹⁴C发生衰变时所放射出的粒子是______________.

（2）¹⁴C发生衰变时所放射出粒子的运动轨迹是______________（填“①”或“②”）.

（3）¹⁴C的衰变方程是____________________________.

（4）简要推导发生衰变后的瞬间放射出的粒子与反冲核的动能之比.

 

Answer 1

【答案】

（1）α粒子  （2）②

（3）  (4)5∶2

【解析】

试题分析：（1）由轨迹可以看出，反冲核与放出的射线的受力方向均与电场强度方向相同，所以放出的粒子为α粒子.

(2)由动量守恒得，α粒子的动量与反冲核的动量相同，粒子的质量小，速度必然大，在垂直于电场方向上的位移大，即②轨迹为α粒子.

(3)根据电荷与质量数守恒可得.

（4）由动量守恒可得,即,

由平抛知识可得x=v₀t,y=,

∴E_k=.

∴

所以

考点：核反应方程 电场对带电粒子的作用 动量守恒 平抛运动的规律

点评：此题属于综合题，难度属于中等，核反应方程遵循质量数和核电荷数守恒，一定要熟练写出，衰变的瞬间内力很大，类似于爆炸或反冲，属于动量守恒的典型模型。