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匀强磁场中有一个静止的放射性同位素铝核 2813Al放出α粒子(即 42He)后,产生的反冲核Y(即 2411Na)和α粒子分别做匀速圆周运动,不计粒子所受的重力及粒子间的相互作用.则( )试题及答案-单选题-云返教育
试题详情
匀强磁场中有一个静止的放射性同位素铝核
28
13
Al放出α粒子(即
4
2
He)后,产生的反冲核Y(即
24
11
Na)和α粒子分别做匀速圆周运动,不计粒子所受的重力及粒子间的相互作用.则( )
试题解答
D
解:A、反冲核Y和α粒子做匀速圆周运动,都由洛伦兹力提供向心力,半径为r=
mv
qB
在衰变过程中,遵守动量守恒定律,原来铝核
28
13
Al处于静止状态,动量为零,则衰变后放出的反冲核Y和α粒子运量大小相等、方向相反.公式r=
mv
qB
中mv是粒子的动量,则知反冲核Y和α粒子的半径与电荷量成反比,为r
Y
:r
α
=q
α
:q
Y
=2e:11e=2:11.故A错误.
B、因两个粒子的动量大小相等,由动量P=mv,知反冲核Y和α粒子做匀速圆周运动的速率之比与质量成反比,即为4:24=1:6.故B错误.
C、粒子做匀速圆周运动的周期T=
2πm
qB
,周期与两个粒子的比荷成反比,故周期之比为T
Y
:T
α
=
q
α
m
α
:
q
Y
m
Y
=
2
4
:
11
24
=
12
11
.故C错误.
D、由r=
mv
qB
、动能E
k
=
1
2
mv
2
,得E
k
=
q
2
B
2
r
2
2m
,得动能之比E
kY
:E
kα
=
q
2
Y
m
Y
?r
2
Y
:
q
2
α
m
α
?
r
2
α
=1:6.故D正确.
故选D
标签
选修3-1
鲁科版
单选题
高中
物理
带电粒子在匀强电场中的运动
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