如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的A點(diǎn)，有一個(gè)靜止的原子核，當(dāng)它發(fā)生哪一種衰變時(shí)，射出的粒子以及新核的軌道才做如圖所示的圓周運(yùn)動(dòng)？確定它們環(huán)繞的方向.若兩圓的半徑之比是44∶1，這個(gè)放射性元素原子核的原子序數(shù)是多少？

45

解析:因?yàn)樵雍怂プ儠r(shí)遵守動(dòng)量守恒定律，由原子核的初態(tài)是靜止的可以判定：衰變時(shí)射出的粒子與新核的動(dòng)量大小相等、方向相反.設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為m，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)中，以速度v做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則其運(yùn)動(dòng)半徑為R=.

    由衰變時(shí)動(dòng)量守恒,知射出粒子的動(dòng)量m1v1等于新核的動(dòng)量m2v2，而B相同，所以R與q成反比，可判定出衰變射出粒子的運(yùn)動(dòng)軌道半徑大，新核半徑小.在A點(diǎn)利用左手定則可判斷出新核反沖的速度方向，判斷出發(fā)射的粒子的速度方向，即可確定粒子的種類和衰變的類型.

    由，可從發(fā)射粒子的電荷數(shù)確定新核的電荷數(shù).由于衰變過程中電荷數(shù)守恒，可求出原來放射性元素原子核的電荷數(shù)即它的原子序數(shù).

    由R∝知,大圓是發(fā)射出粒子的軌跡，小圓則是新核軌跡.

    根據(jù)左手定則判斷：在A點(diǎn)發(fā)射出的粒子是負(fù)電子，它的初速度水平向左，沿圓軌道順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn).新核初速度水平向右，沿圓軌道逆時(shí)針旋轉(zhuǎn).

    由于，q1=e，電荷數(shù)是1，所以q2=44e，電荷數(shù)是44.根據(jù)電荷守恒定律，原來的放射性元素原子核的原子序數(shù)是45，它發(fā)生的是β衰變，電子順時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，新核逆時(shí)針做勻速圓周運(yùn)動(dòng).


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)矩形單匝線圈ABCD，AB邊與磁場(chǎng)垂直，MN邊始終與金屬滑環(huán)K相連，PQ邊始終與金屬滑環(huán)L相連．金屬滑環(huán)L、交流電流表A、定值電阻R、金屬滑環(huán)K通過導(dǎo)線串聯(lián)．使矩形線圈以恒定角速度繞過BC、AD中點(diǎn)的軸旋轉(zhuǎn)．下列說法中正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平放置兩根平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌與大線圈甲相連，小線圈乙處于大線圈甲內(nèi)，要使乙獲得逆時(shí)針方向的持續(xù)電流，金屬棒PQ在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)情況應(yīng)是向左
加速
加速
（填加速或減速）運(yùn)動(dòng)．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有豎直放置的兩平行光滑導(dǎo)軌，其間距L=0.5m，導(dǎo)軌間接有一電阻．現(xiàn)有一質(zhì)量為m=5×10-2kg的金屬棒在重力和安培力作用下，水平地沿導(dǎo)軌勻速下滑，此時(shí)通過電阻的電流I=2A，它們接觸良好，求：
（1）金屬棒勻速下滑時(shí)所受的安培力大��？
（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放置一個(gè)電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌跟大線圈M相連，導(dǎo)軌上放一根導(dǎo)線ab，磁感線垂直于導(dǎo)軌所在平面，欲使M所包圍的小閉合線圈N產(chǎn)生順時(shí)針方方的感應(yīng)電流，則導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)情況可能是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)體ab與光滑導(dǎo)軌緊密接觸，ab在向右的拉力F作用下以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)電阻R的阻值增大時(shí)，若速度v不變，則（　�。�

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