云室處在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，一靜止質(zhì)量為m1，的原子核在云室中發(fā)生一次a衰變a粒子的質(zhì)量為m2，電量為q，其運動軌跡在與磁垂直的平面內(nèi)．現(xiàn)測得a粒子的運動軌道半徑R，試求在衰變過程中的質(zhì)量虧損．（涉及動量問題時，虧損的質(zhì)量可忽略不計）
分析：衰變放出的α 粒子在勻強磁場中，由洛倫茲力提供向心力而做勻速圓周運動，由牛頓第二定律求出α粒子的速度，根據(jù)動量守恒求出反沖核的速度．在衰變過程中α 粒子和反沖核的動能來源于核能，即可求出核能，再由質(zhì)能方程求出質(zhì)量虧損．
解答：解：衰變放出的α粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動，則有  qvB=
m2v2
R
   ①
衰變過程，動量守恒，設(shè)新核速度為v1，則有
   0=m2v-（m1-m2）v1 ②
衰變過程α粒子、新核的動能來自核能，所以衰變釋放的核能為
△E=
1
2
（m1-m2）v12+
1
2
m2v2  ③
又△E=△mc2．
由①②③得△m=
m1(qBR)2
2m2(m1-m2)c2

答：衰變過程中的質(zhì)量虧損為
m1(qBR)2
2m2(m1-m2)c2
．
點評：本題中原子核的衰變類似于炸彈爆炸，遵守動量守恒和能量守恒．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2000?安徽）云室處在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，一靜止的質(zhì)量為M的原子核在云室中發(fā)生一次α衰變，α粒子的質(zhì)量為m，電量為q，其運動軌跡在與磁場垂直的平面內(nèi)．現(xiàn)測得α粒子運動的軌道半徑R．試求在衰變過程中的質(zhì)量虧損．（注：涉及動量問題時，虧損的質(zhì)量可忽略不計．）

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科目：高中物理 來源： 題型：

[物理選修3-5模塊]
（1）已知金屬鈣的逸出功為2.7eV，氫原子的能級圖如圖所示，一群氫原子處于量子數(shù)n=4能級狀態(tài)，則
AC
AC

A．氫原子可能輻射6種頻率的光子
B．氫原子可能輻射5種頻率的光子
C．有3種頻率的輻射光子能使鈣發(fā)生光電效應(yīng)
D．有4種頻率的輻射光子能使鈣發(fā)生光電效應(yīng)
（2）云室處在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，一靜止的質(zhì)量為M的原子核在云室中發(fā)生一次α衰變，α粒子的質(zhì)量為m，帶電量為q，其運動軌跡在與磁場垂直的平面內(nèi)，現(xiàn)測得α粒子運動的軌道半徑為R，試求在衰變過程中的質(zhì)量虧損．（注：涉及動量問題時，虧損的質(zhì)量可忽略不計）

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科目：高中物理 來源： 題型：

[物理--選修3-5]
（1）下面列出的是兩個核反應(yīng)方程式，X1和X2各代表某種粒子．
①
 
9
4
Be
+
2
1
H
→
10
  5
B+X1
②
 
298
  92
U
→
294
  90
Th+X2
則以下判斷中正確的是
D
D

A．X1是電子，X2是α粒子               B．X1是中子，X2是質(zhì)子
C．X1是質(zhì)子，X2是中子                D．X1是中子，X2是α粒子
（2）云室處在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，一靜止的質(zhì)量為M的原子核在云室中發(fā)生一次α衰變．α粒子的質(zhì)量為m，帶電量為q，其運動軌跡在與磁場垂直的平面內(nèi)．現(xiàn)測得α粒子運動的跡道半徑為R，試求在衰變過程中的質(zhì)量虧損（涉及動量問題時，虧損的質(zhì)量可忽略不計）．

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科目：高中物理 來源：2010年廣東省東莞市五校聯(lián)考高二上學(xué)期期中考試物理卷 題型：計算題

云室處在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，一靜止的質(zhì)量為M的原子核在云室中發(fā)生一次α衰變，α粒子的質(zhì)量為m，電量為q，其運動軌跡在與磁場垂直的平面內(nèi).現(xiàn)測得α粒子運動的軌道半徑R，試求在衰變過程中的質(zhì)量虧損.（注：涉及動量問題時，虧損的質(zhì)量可忽略不計.）

 

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