静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核，当它放出一个α粒子后，其速度方向与磁场方向垂直，测得α粒子和反冲核轨道半径之比为44∶1，如图所示(图中直径没有按比例画)，则                                                                                                             (　　)

A．α粒子和反冲核的动量大小相等，方向相反

B．原来放射性元素的原子核电荷数是90

C．反冲核的核电荷数是88

D．α粒子和反冲核的速度之比为1∶88

【解析】：粒子之间相互作用的过程中遵循动量守恒定律，由于原来的原子核是静止的，初动量为零，则末动量也为零，即：α粒子和反冲核的动量大小相等，方向相反，所以A正确．

由于释放的α粒子和反冲核，在垂直于磁场的平面内且在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，所以由牛顿第二定律得：

qvB＝m，得R＝.

若原来放射性元素的核电荷数为Q，则对α粒子：

R₁＝.

对反冲核：R₂＝.

由于p₁＝p₂，所以有：＝.

解得：Q＝90.

它们的速度大小与质量成反比．所以B、C正确，D错误．

静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核，当它放出一个α粒子后，其速度方向与磁场方向垂直，测得α粒子和反冲核轨道半径之比为44∶1，如图所示(图中直径没有按比例画)，则                                                                                                            (　　)

A．α粒子和反冲核的动量大小相等，方向相反

B．原来放射性元素的原子核电荷数是90

C．反冲核的核电荷数是88

D．α粒子和反冲核的速度之比为1∶88

【解析】：粒子之间相互作用的过程中遵循动量守恒定律，由于原来的原子核是静止的，初动量为零，则末动量也为零，即：α粒子和反冲核的动量大小相等，方向相反，所以A正确．

由于释放的α粒子和反冲核，在垂直于磁场的平面内且在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，所以由牛顿第二定律得：

qvB＝m，得R＝.

若原来放射性元素的核电荷数为Q，则对α粒子：

R₁＝.

对反冲核：R₂＝.

由于p₁＝p₂，所以有：＝.

解得：Q＝90.

它们的速度大小与质量成反比．所以B、C正确，D错误．

1924年法国物理学家德布罗意提出物质波的概念，任何一个运动着的物体，小到电子，大到行星、恒星都有一种波与之对应，波长为λ＝h/p，p为物体运动的动量，h是普朗克常量．同样光也具有粒子性，光子的动量为p＝h/λ．根据上述观点可以证明一个静止的自由电子如果完全吸收一个γ光子，会发生下列情况：设光子频率为v，则E＝hv，p＝h/λ＝hv/c，被电子吸收后有hv＝m_ev²/2，hv/c＝m_ev．由以上两式可解得：v＝2c，电子的速度为两倍光速，显然这是不可能的．关于上述过程以下说法正确的是

1. A.
   因为在微观世界动量守恒定律不适用，上述论证错误，所以电子可能完全吸收一个γ光子
2. B.
   因为在微观世界能量守恒定律不适用，上述论证错误，所以电子可能完全吸收一个γ光子
3. C.
   动量守恒定律、能量守恒定律是自然界中普遍适用规律，所以唯一结论是电子不可能完全吸收一个γ光子
4. D.
   若γ光子与一个静止的自由电子发生作用，则y光子被电子散射后频率不变

1934年约里奥—居里夫妇用α粒子轰击静止的Al，发现了放射性磷P和另一种粒子，并因这一伟大发现而获得诺贝尔物理学奖．

(1)写出这个过程的核反应方程式．

(2)若该种粒子以初速度v₀与一个静止的¹²C核发生碰撞，但没有发生核反应，该粒子碰后的速度大小为v₁，运动方向与原运动方向相反，求碰撞后¹²C核的速度．

【解析】：(1)核反应方程式为：He＋Al―→P＋n

(2)设该种粒子的质量为m，则¹²C核的质量为12m.由动量守恒定律可得：mv₀＝m(－v₁)＋12mv₂

解得：v₂＝

则碰撞后该种粒子运动方向与原粒子运动方向相同．

1934年约里奥—居里夫妇用α粒子轰击静止的Al，发现了放射性磷P和另一种粒子，并因这一伟大发现而获得诺贝尔物理学奖．

(1)写出这个过程的核反应方程式．

(2)若该种粒子以初速度v₀与一个静止的¹²C核发生碰撞，但没有发生核反应，该粒子碰后的速度大小为v₁，运动方向与原运动方向相反，求碰撞后¹²C核的速度．

【解析】：(1)核反应方程式为：He＋Al―→P＋n

(2)设该种粒子的质量为m，则¹²C核的质量为12m.由动量守恒定律可得：mv₀＝m(－v₁)＋12mv₂

解得：v₂＝

则碰撞后该种粒子运动方向与原粒子运动方向相同．