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【题目】在磁感应强度为B的匀强磁场中,一个静止的放射性原子核发生了一次α衰变。放射出的α粒子()在与磁场垂直的平面内做圆周运动,其轨道半径为R。以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量。

(1)放射性原子核用AZX表示,新核的元素符号用Y表示,写出该α衰变的核反应方程。

(2)α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流,求圆周运动的周期和环形电流大小。

(3)设该衰变过程释放的核能都转化为α粒子和新核的动能,新核的质量为M,求衰变过程的质量亏损△m。

【答案】(1) (2) , (3)

【解析】

(1)由质量守恒及电荷守恒可得该α衰变的核反应方程为
(2)α粒子做圆周运动,洛伦兹力做向心力,设圆周运动的速率为v,则有:Bvq

则圆周运动的周期
那么相当于环形电流在周期T内通过的电量为q,则等效环形电流大小
(3)因为衰变时间极短,且衰变时内力远远大于外力,故认为在衰变过程中外力可忽略,则有动量守恒,设新核的速度为v′,则有:mv+Mv′=0;
由(2)可得:v,所以,v′=

则衰变过程使两粒子获得动能Emv2+Mv2=
由于衰变过程,质量亏损产生的核能全部转化为粒子的动能,故衰变过程的质量亏损

练习册系列答案
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(1)要完成本实验,还缺少的实验器材是________

(2)实验时为保证滑块受到的合力与沙、小桶的总重力大小基本相等,沙和小桶的总质量应满足的实验条件是________,实验时为保证细线拉力等于滑块所受的合外力,首先要做的步骤是________

(3)在满足(2)问的条件下,让小桶带动滑块加速运动,如图所示为打点计时器所打的纸带的一部分,图中ABCDE是按时间先后顺序确定的计数点,相邻计数点间的时间间隔为T,相邻计数点间的距离标注在图上,当地重力加速度为g,则在BD两点间对滑块研究,合力对滑块做的功为________vB________vD________(用题中所给的表示数据的字母表示).

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A. 40m B. 25m C. 12.5m D. 2m

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A. 小球在槽内运动的全过程中,小球与半圆槽在水平方向动量守恒

B. 小球在槽内运动的BC过程中,小球、半圆槽和物块组成的系统冲车方向动量守恒

C. 小球离开C点以后,将做竖直上抛运动

D. 小球从A点经最低点向右侧最高点运动的过程中,小球、半圆槽和物块组成的系统机械能守恒

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求:(1)A点距水平面的高度h

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