高中物理 模塊要點(diǎn)回眸 第13點(diǎn) 兩類核衰變?cè)诖艌?chǎng)中的徑跡素材 滬科版選修35

第13點(diǎn)兩類核衰變?cè)诖艌?chǎng)中的徑跡靜止核在磁場(chǎng)中自發(fā)衰變，其軌跡為兩相切圓，衰變時(shí)兩圓外切，衰變時(shí)兩圓內(nèi)切，根據(jù)動(dòng)量守恒m1v1m2v2和r知，半徑小的為新核，半徑大的為粒子或粒子，其特點(diǎn)對(duì)比如下表：衰變XYHe勻強(qiáng)磁場(chǎng)中軌跡兩圓外切，粒子半徑大衰變XYe勻強(qiáng)磁場(chǎng)中軌跡兩圓內(nèi)切，粒子半徑大圖1對(duì)點(diǎn)例題在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)原來靜止的原子核，由于放出一個(gè)粒子，結(jié)果得到一張兩個(gè)相切圓的徑跡照片(如圖1所示)，今測(cè)得兩個(gè)相切圓半徑之比r1r2144.則：(1)這個(gè)原子核原來所含的質(zhì)子數(shù)是多少？(2)圖中哪一個(gè)圓是粒子的徑跡？(說明理由)解題指導(dǎo)(1)設(shè)衰變后新生核的電荷量為q1，粒子的電荷量為q22e，它們的質(zhì)量分別為m1和m2，衰變后的速度分別為v1和v2，所以原來原子核的電荷量qq1q2.根據(jù)軌道半徑公式有，又由于衰變過程中遵循動(dòng)量守恒定律，則m1v1m2v2，以上三式聯(lián)立解得q90e.即這個(gè)原子核原來所含的質(zhì)子數(shù)為90.(2)因?yàn)閯?dòng)量相等，所以軌道半徑與粒子的電荷量成反比，所以圓軌道2是粒子的徑跡，圓軌道1是新生核的徑跡，兩者電性相同，運(yùn)動(dòng)方向相反答案(1)90(2)見解題指導(dǎo)特別提示由本題解答過程可知，當(dāng)靜止的原子核在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中發(fā)生衰變時(shí)，大圓軌道一定是帶電粒子(粒子或粒子)的，小圓軌道一定是反沖核的衰變時(shí)兩圓外切，衰變時(shí)兩圓內(nèi)切如果已知磁場(chǎng)方向，還可根據(jù)左手定則判斷繞行方向是順時(shí)針還是逆時(shí)針一個(gè)靜止的放射性同位素的原子核P衰變?yōu)镾i，另一個(gè)靜止的天然放射性元素的原子核Th衰變?yōu)镻a，在同一磁場(chǎng)中，得到衰變后粒子的運(yùn)動(dòng)徑跡1、2、3、4，如圖2所示，則這四條徑跡依次是()圖2A電子、Pa、Si、正電子B.Pa、電子、正電子、SiC.Si、正電子、電子、PaD正電子、Si、Pa、電子答案B解析PSie(正電子)，產(chǎn)生的兩個(gè)粒子，都帶正電，應(yīng)是外切圓，由R，電荷量大的半徑小，故3是正電子，4是Si.ThPae(電子)，產(chǎn)生的兩個(gè)粒子，一個(gè)帶正電，一個(gè)帶負(fù)電，應(yīng)是內(nèi)切圓，由R知，電荷量大的半徑小，故1是Pa,2是電子，故B項(xiàng)正確6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375