Question

钚的同位素离子Pu发生衰变后生成铀(U)的一个同位素离子，同时放出能量为E=0.09 MeV的光子.从静止的钚核中放出的粒子在垂直通过正交的匀强电场和匀强磁场中做匀速直线运动.已知匀强电场的电场强度为E=2.22×10⁴ N／C，匀强磁场的磁感应强度为B=2.00×10^-4 T.(普朗克恒量h=6.63×10^-34 J·s，真空中的光速为c=3×10⁸ m/s，电子电量为e=1.6×10^-19 C)

(1) 写出该核反应方程式；

(2) 该光子的波长为多少？

(3) 求放出的粒子的速度大小；

(4) 若不计光子的动量，求出粒子和铀核的动能之比。

Answer 1

【详细解析】 (1) 该核反应方程式为    Pu→U +He                                                                      (2) 由   E ＝hν,λ＝c/ν                                                                                               

可得该光子的波长   

λ＝ m＝1.35×10^-11 m                             (3) 粒子在正交的匀强电场和匀强磁场中做匀速直线运动，有

    

可得粒子的速度大小为

v_α＝＝1.11×10⁷ m/s                                            

(4) 钚的同位素离子Pu发生衰变，系统动量守恒，又原先钚核静止，故粒子和铀核动量大小相等,动能大小与质量成反比,从而＝