Question

(2011年金麗衢十二校聯(lián)考)如圖所示，有界的勻強磁場磁感應(yīng)強度為B＝0.05 T，磁場方向垂直于紙面向里，MN是磁場的左邊界．在磁場中A處放一個放射源，內(nèi)裝Ra，Ra放出某種射線后衰變成Rn.

 

(1)寫出上述衰變方程．

(2)若A處距磁場邊界MN的距離OA＝1.0 m時，放在MN左側(cè)邊緣的粒子接收器收到垂直于邊界MN方向射出的質(zhì)量較小的粒子，此時接收器距過OA的直線1.0 m．求一個靜止Ra核衰變過程中釋放的核能有多少？(取1 u＝1.6×10^{－27 kg}，e＝1.6×10^{－19 C}，結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

 

Answer 1

【答案】

：(1) Ra→Rn＋He

(2)2.04×10^－14 J

【解析】(1) Ra→Rn＋He

(2)衰變過程中釋放的α粒子在磁場中做勻速圓周運動，半徑R＝1.0 m，由2evB＝得

α粒子的速度v＝

衰變過程中系統(tǒng)動量守恒，Rn、He質(zhì)量分別為222 u、4 u，則

222 u×v′＝4 u×v

得Rn的速度v′＝v

釋放的核能E＝×222 u×v′²＋×4 u×v²＝

代入數(shù)據(jù)解得E＝2.04×10^－14 J.