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【題目】如圖為一裝放射源氡()的盒子,靜止的氡核經過一次α衰變成釙(),產生的α粒子速率v0=1.0×107m/s,α粒子從小孔P射出后,經過A孔進入電場加速區域I,加速電壓U=8×106V。從區域I射出的α粒子隨后又從M點進入半徑為r=m的圓形勻強磁場區域II,MN為圓形勻強磁場的一條直徑,該區域磁感應強度為B=0.2T,方向垂直紙面向里。圓形磁場右邊有一豎直熒光屏與之相切于N點,粒子重力不計,比荷為=5×107C/kg。

(1)請寫出氡核衰變的核反應方程;

(2)求出α粒子經過圓形磁場后偏轉的角度;

(3)求出α粒子打在熒光屏上的位置離N點的距離

【答案】1 2)60° 3N點上方3m

【解析】

1)核反應過程核電荷數與質量數守恒,根據核電荷數與質量數守恒寫核反應方程。
2)α粒子在電場中加速,在磁場中做勻速圓周運動,應用動能定理與牛頓第二定律分析答題。
3)根據幾何知識求出α粒子打在熒光屏上的位置離N點的距離。

1)由質量數與核電荷數守恒可知,反應方程式為:

2)α粒子在區域I電場中加速,由動能定理得:,其中v0=1.0×107m/s

解得:

α粒子離開電場區域后,以速度v,從M點沿MO方向進入磁場區域Ⅱ,在磁場中做勻速圓周運動

洛倫茲力提供向心力:

聯立方程并代入數據得:R=3m

α粒子的入射速度過圓心,由幾何知識得:

,解得:

α粒子偏轉角度為

3)由幾何知識得:SNC=rtan60°=3m,

α粒子打在熒光屏上的N點上方3m處;

練習冊系列答案
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【題目】汽車發動機的額定功率P0=150kW,汽車的質量m=5.0×103kg,汽車在水平路面上行駛駛時,阻力是車重的k=0.10,重力加速度g=10m/s2. (所有計算結果保留兩位有效數字)

1)若汽車保持額定功率不變從靜止啟動,當車速為v1=10m/s時其加速度a1是多大?

2)若汽車從靜止開始,保持以a=1.0m/s2的加速度做勻加速直線運動,維持這一過程的時間t是多長?這一過程中汽車牽引力做功W是多少?

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A. 該衛星的發射速度必定小于 11.2km/s

B. 衛星在 Q 點通過加速實現由軌道Ⅰ進入軌道Ⅱ

C. 衛星在軌道Ⅱ上的運行速度大于 7.9km/s

D. 在軌道Ⅰ上,衛星在 P 點的速度大于在 Q 點的速度

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(1)要使賽車能通過C點完成比賽,通過C點的速度至少多大?

(2)賽車恰能完成比賽時,在半圓軌道的B點的速度至少多大?這時對軌道的壓力多大。

(3)要使賽車完成比賽,電動機從AB至少工作多長時間。

(4)若電動機工作時間為t0=5s,當R為多少時賽車既能完成比賽且飛出的水平距離又最大,水平距離最大是多少?

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A. 初速度越大,小球運動時間越長

B. 初速度不同,小球運動時間可能相同

C. 小球落到軌道的瞬間,速度方向可能沿半徑方向

D. 小球落到軌道的瞬間,速度方向一定不沿半徑方向

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(1)子彈擊中物塊后物塊的速度和此過程中系統損失的機械能;

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