靜止在勻強磁場中的U核，發(fā)生α衰變后生成Th核，衰變后的α粒子速度方向垂直于磁場方向，則以下結(jié)論中正確的是（　　）
①衰變方程可表示為：U=Th+He
②衰變后的Th核和α粒子的軌跡是兩個內(nèi)切圓，軌道半徑之比為1：45
③Th核和α粒子的動能之比為2：117
④若α粒子轉(zhuǎn)了117圈，則Th核轉(zhuǎn)了90圈．
分析：根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒判斷衰變方程的正誤，根據(jù)動量守恒定律結(jié)合帶電粒子在磁場中的軌道半徑公式，得出軌道半徑之比．根據(jù)周期公式得出粒子的周期之比．
解答：解：①、根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒 U→Th+He，不是等于號．故①錯誤．
②、根據(jù)動量守恒定律得，Th核和α粒子的動量大小相等，方向相反，則r=
mv
qB
，知軌道半徑等于兩粒子的電量之反比，為1：45，因為兩粒子電性相同，速度方向相反，軌跡為兩個外切圓．故②錯誤．
③、根據(jù)動量守恒定律知，Th核和α粒子的動量大小相等，則動能EK=
P2
2m
，所以動能之比等于質(zhì)量之反比，為2：117．故③正確．
④、根據(jù)周期T=
2πm
qB
，知周期比等于質(zhì)量和電荷量比值之比，所以Th核和α粒子的周期之比為117：90，所以α粒子轉(zhuǎn)了117圈，則Th核轉(zhuǎn)了90圈．故④正確．
故選：D．
點評：解決本題的關(guān)鍵知道靜止在勻強磁場中的
 
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U核衰變時動量守恒，掌握帶電粒子在磁場中運動的半道公式與周期公式的應(yīng)用．
練習(xí)冊系列答案
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靜止在勻強磁場中的Pu核，沿與磁場垂直的方向射出一個α粒子后，變成鈾的一種同位素U核，同時釋放出能量為0.09 MeV的光子．(Pu的質(zhì)量為238.999 655 u，鈾核U質(zhì)量為234.993 47 u，α粒子質(zhì)量為4.001 509 u，1 u＝1.660 566×10－27 kg)若不計光子的動量，求：

(1)寫出該核反應(yīng)方程．

(2)鈾核與α粒子回轉(zhuǎn)半徑之比RU∶Rα．

(3)α粒子的動能為多少？

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如圖所示，靜止在勻強磁場中的Li核俘獲一個速度為v0＝7.7×104 m/s的中子而發(fā)生核反應(yīng)，Li＋n→H＋He，

若已知He的速度為v2＝2.0×104 m/s，其方向跟中子反應(yīng)前的速度方向相同(已知mn＝1 u，mHe＝4 u，mH＝3 u)．

求：(1)H的速度是多大？

(2)在圖中畫出粒子H和He的運動軌跡，并求它們的軌道半徑之比．

(3)當粒子He旋轉(zhuǎn)了3周時，粒子H旋轉(zhuǎn)幾周？

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科目：高中物理 來源：人教版高三物理天然放射現(xiàn)象核反應(yīng)核能專項訓(xùn)練 題型：解答題

一個钚的同位素Pu的原子核靜止在勻強磁場中．某時刻該原子核垂直于磁場方向放射出一個α粒子，變成鈾的同位素，同時輻射出能量為E＝0.09 MeV的光子．已知钚原子核的質(zhì)量M0＝238.999655 u，α粒子的質(zhì)量m＝4.001509 u，反沖核的質(zhì)量M＝234.993470 u．取1 u·c2＝931 MeV.

(1)寫出衰變的核反應(yīng)方程．

(2)α粒子和反沖核的動能各是多少？

(3)畫出α粒子和反沖核在垂直于紙面向里的勻強磁場中運動軌跡的示意圖．

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，靜止在勻強磁場中的Li核俘獲一個速度為v0=7．7×104m/s的中子而發(fā)生核反應(yīng)，Li＋nH＋He,若已知He的速度為v2=2．0×104m/s，其方向跟中子反應(yīng)前的速度方向相同（已知=1 u, =4 u, =3 u）。

　　　 求：（1）H的速度是多大？

　 （2）在圖中畫出粒子H和He的運動軌跡，并求它們的軌道半徑之比．

　 （3）當粒子He旋轉(zhuǎn)了3周時，粒子H旋轉(zhuǎn)幾周？

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