如圖19-3-3所示，帶電粒子在“云室”中運(yùn)動(dòng)時(shí)，可呈現(xiàn)其運(yùn)動(dòng)徑跡，將“云室”放在勻強(qiáng)電場中，通過觀察分析帶電粒子的徑跡，可以研究原子核發(fā)生衰變的規(guī)律.現(xiàn)將一靜止的放射性14C放入上述裝置中，當(dāng)它發(fā)生衰變時(shí)，可能放出α粒子或電子或正電子.所放射的粒子與反沖核經(jīng)過相等時(shí)間所形成的徑跡如圖19-3-3所示（發(fā)生衰變后的瞬間放射出的粒子和反沖核的速度方向與電場強(qiáng)度E垂直，a、b均表示長度）.則

圖19-3-3

（1）14C發(fā)生衰變時(shí)所放射出的粒子是_____________.

（2）14C發(fā)生衰變時(shí)所放射出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡是____________（填“①”或“②”）.

（3）14C的衰變方程是___________.

（4）簡要推導(dǎo)發(fā)生衰變后的瞬間放射出的粒子與反沖核的動(dòng)能之比.

析：（1）由軌跡可以看出，反沖核與放出的射線的受力方向均與電場強(qiáng)度方向相同，所以放出的粒子為α粒子.

（2）由動(dòng)量守恒得，α粒子的動(dòng)量與反沖核的動(dòng)量相同，粒子的質(zhì)量小，速度必然大，在垂直于電場方向上的位移大，即②軌跡為α粒子.

（3）根據(jù)電荷與質(zhì)量數(shù)守恒可得.

（4）由動(dòng)量守恒可得：

即,

由平拋知識(shí)可得

x=v0t,

∝

故

所以.

答案：（1）α粒子�。�2）②�。�3）　（4）5∶2

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2007?肇慶二模）某研究性學(xué)習(xí)小組，為了探索航天器球形返回艙穿過大氣層時(shí)所受空氣阻力（風(fēng)力）的影響因素，進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)研究．如圖為測定風(fēng)力的實(shí)驗(yàn)裝置圖，其中CD是一段水平放置的長為L的光滑均勻電阻絲，電阻絲電阻較大；一質(zhì)量和電阻都不計(jì)的細(xì)長細(xì)長裸金屬絲一端固定于O點(diǎn)，另一端懸掛球P，無風(fēng)時(shí)細(xì)金屬絲豎直，恰與電阻絲在C點(diǎn)接觸，OC=H；有風(fēng)時(shí)金屬絲將偏離豎直方向，與電阻絲相交于某一點(diǎn)（如圖中虛線所示）．細(xì)金屬絲與電阻絲始終保持良好的導(dǎo)電接觸．
（1）已知電源的電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻不計(jì)，理想電壓表兩接線柱分別與O點(diǎn)和C點(diǎn)相連，球P的質(zhì)量為m，重力加速度為g，由此可以推得風(fēng)力大小F與電壓表示數(shù)的關(guān)系式為F=
mgL
EH
U
mgL
EH
U
．
（2）研究小組的同學(xué)猜想：風(fēng)力大小F可能與風(fēng)速大小v和球半徑r這兩個(gè)因素有關(guān)，于是他們進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)一：使用同一球，改變風(fēng)速，記錄了在不同風(fēng)速下電壓表的示數(shù)．
表一  球半徑r=0.50cm
風(fēng)速（m/s） 10 15 20 30
電壓表示數(shù)（V） 2.40 3.60 4.81 7.19
由表一數(shù)據(jù)可知：在球半徑一定的情況下，風(fēng)力大小與風(fēng)速的關(guān)系是
風(fēng)力大小與風(fēng)速成正比
風(fēng)力大小與風(fēng)速成正比
．
實(shí)驗(yàn)二：保持風(fēng)速一定，換用同種材料、不同半徑的實(shí)心球，記錄了在球半徑不同情況下電壓表的示數(shù)．
表二  風(fēng)速v=10m/s
球半徑（cm） 0.25 0.50 0.75 1.00
電壓表示數(shù)（V） 9.60 2.40 1.07 0.60
由表二數(shù)據(jù)可知：在風(fēng)速一定的情況下，風(fēng)力大小與球半徑的關(guān)系是
成正比
成正比
．（球體積公式V=
4
3
πr3）
（3）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知風(fēng)力的大小F與風(fēng)速大小v、球半徑r的關(guān)系式為
F=kvr，式中k為常數(shù)
F=kvr，式中k為常數(shù)
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

用人工方法得到放射性同位素，這是一個(gè)重要的發(fā)現(xiàn)，天然放射性同位素只不過六十幾種，而今天人工制造的同位素已達(dá)一千多種，每種元素都有放射性同位素，放射性同位素在農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、科研的許多方面得到廣泛的應(yīng)用.

(1)帶電的驗(yàn)電器在放射線照射下電荷會(huì)很快消失，其原因是(    )

A.放射線的貫穿作用

B.放射線的電離作用

C.放射線的物理、化學(xué)作用

D.以上三個(gè)選項(xiàng)都不是

(2)如圖19-3-2所示是工廠利用放射線自動(dòng)控制鋁板厚度的裝置示意圖，如工廠生產(chǎn)的厚度1 mm的鋁板，在α、β、γ三種射線中，你認(rèn)為對(duì)鋁板的厚度起主要作用的是________射線.

圖19-3-2

(3)在我國首先用人工方法合成牛胰島素時(shí)，需要證明人工合成的牛胰島素結(jié)晶跟天然牛胰島素的結(jié)晶是同一種物質(zhì)，為此曾采用放射性同位素14C作_______________.

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖19-3-3所示是“原子核人工轉(zhuǎn)變”實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，其中A是放射性物質(zhì)，F(xiàn)是鋁箔，S為熒光屏，在容器中充入氮?dú)夂螅罶上出現(xiàn)閃光，該閃光是(    )

圖19-3-3

A.α粒子射到屏上產(chǎn)生的

B.α粒子從F打出的粒子射到屏上產(chǎn)生的

C.α粒子擊中氮核后產(chǎn)生的新粒子射到屏上產(chǎn)生的

D.放射性物質(zhì)放出的γ射線射到屏上產(chǎn)生的

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖19-3-3所示是“原子核人工轉(zhuǎn)變”實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，其中A是放射性物質(zhì)，F(xiàn)是鋁箔，S為熒光屏，在容器中充入氮?dú)夂�，屏S上出現(xiàn)閃光，該閃光是(    )

圖19-3-3

A.α粒子射到屏上產(chǎn)生的

B.α粒子從F打出的粒子射到屏上產(chǎn)生的

C.α粒子擊中氮核后產(chǎn)生的新粒子射到屏上產(chǎn)生的

D.放射性物質(zhì)放出的γ射線射到屏上產(chǎn)生的

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