19．靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的某放射性原子核，沿垂直于磁場(chǎng)方向衰變放出一個(gè)α粒子后，α粒子和新核都做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，測(cè)得α粒子和新核的軌道半徑之比為44：1，如圖所示，則該放射性元素原子核的電荷數(shù)是（　�。�
A．86B．90C．88D．92

分析 核衰變過(guò)程中動(dòng)量守恒，反沖新核與釋放出的α粒子的動(dòng)量大小相等，結(jié)合帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)的半徑公式可得α粒子與反沖新核的電荷量之比

解答 解：α衰變過(guò)程中遵守動(dòng)量守恒定律，由于初始總動(dòng)量為零，則末動(dòng)量也為零，即α粒子和新核的動(dòng)量大小相等，方向相反．由于釋放的α粒子和新核均在垂直于磁場(chǎng)的平面內(nèi)，且在洛倫茲力作用下做圓周運(yùn)動(dòng)，若原來(lái)放射性元素的核電荷數(shù)為Q，則對(duì)α粒子有：${R}_{1}=\frac{{p}_{1}}{2eB}$
對(duì)新核有：${R}_{2}=\frac{{p}_{2}}{（Q-2）B}$
由于動(dòng)量守恒p1=p2，且R1：R2=44：1，得：Q=90．即該放射性元素原子核的電荷數(shù)為90．
故選：B

點(diǎn)評(píng) 原子核的衰變過(guò)程類比于爆炸過(guò)程，滿足動(dòng)量守恒，而帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)的半徑公式中的分子恰好是動(dòng)量的表達(dá)式，要巧妙應(yīng)用；解題的關(guān)鍵是掌握動(dòng)量守恒定律的適用條件，以及帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑公式．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

9．下列關(guān)于“墨子號(hào)”量子衛(wèi)星的說(shuō)法中正確的是（　　）
A．衛(wèi)星在發(fā)射過(guò)程中，由于火箭的加速，衛(wèi)星的慣性越來(lái)越大
B．衛(wèi)星經(jīng)過(guò)90min繞地球一圈，在這90min時(shí)間內(nèi)衛(wèi)星的平均速度為0
C．衛(wèi)星進(jìn)入設(shè)計(jì)軌道后，地面觀測(cè)站觀測(cè)衛(wèi)星繞地球的周期時(shí)，不可以將衛(wèi)星看成質(zhì)點(diǎn)
D．衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)是由因?yàn)樵虑驅(qū)λ腥f(wàn)有引力

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

10．如圖所示，一小滑塊沿足夠長(zhǎng)的斜面以初速度v向上做勻變速運(yùn)動(dòng)，依次經(jīng)A、B、C、D到達(dá)最高點(diǎn)E．已知AB=BD=6m，BC=1m，滑塊從A到C和從C到D所用的時(shí)間都是2s．設(shè)滑塊經(jīng)過(guò)B、C時(shí)的速度分別為vB、vC，則（　�。�
A．vC=6m/sB．vB=$\sqrt{8}$m/s
C．從D到E所用時(shí)間為4sD．DE=3m

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

7．某物理實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了一個(gè)驗(yàn)證小球在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)時(shí)機(jī)械能是否守恒的實(shí)驗(yàn)．將拉力傳感器固定在天花板上，將長(zhǎng)為l的輕繩一端固定在傳感器的o端，另一端連接小球，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．實(shí)驗(yàn)的主要步驟是：
①用天平測(cè)出小球的質(zhì)量m，然后將其連在繩的一端
②將輕繩拉到水平位置P處，靜止釋放小球
③小球擺到最低位置Q處時(shí)讀出傳感器的示數(shù)F
④改變小球的質(zhì)量，重復(fù)①、②、③步驟．
完成下列填空
（1）若某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，輕繩的長(zhǎng)度為l，小球的質(zhì)量為m，重力加速度為g，小球擺到最低位置時(shí)傳感器的讀數(shù)為F，則小球從P擺動(dòng)到Q的過(guò)程中，小球重力勢(shì)能的減少量△Ep=mgl；小球動(dòng)能的增加量△EK=$\frac{1}{2}$（F-mg）l．
（2）實(shí)驗(yàn)測(cè)得小球的質(zhì)量m與小球擺到最低點(diǎn)時(shí)拉力傳感器的示數(shù)F值如下表所示：（重力加速度g取9.8m/s2）
序號(hào)12345
m（Kg）0.51.01.52.02.5
F（N）14.329.243.958.773.3
由表格數(shù)據(jù)分析可知，小球從P擺到最低位置Q的過(guò)程中，小球重力勢(shì)能的減少量大于小球動(dòng)能的增加量（填：“大于”、“小于”或“等于”）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

14．以下說(shuō)法正確的是（　　）
A．電場(chǎng)線的方向就是電荷所受電場(chǎng)力的方向
B．電場(chǎng)線上某一點(diǎn)的切線方向即為該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向
C．電場(chǎng)中某一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小與該點(diǎn)是否存在電荷無(wú)關(guān)
D．電場(chǎng)中某一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向與該點(diǎn)是否存在電荷有關(guān)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

4．有-個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊，質(zhì)量為m=lkg，小物塊從光滑平臺(tái)上的A點(diǎn)水平拋出，經(jīng)過(guò)0.24s到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，恰好沿C點(diǎn)的切線方問(wèn)進(jìn)入固定在水平地面上的光滑圓弧軌道，最后小物塊滑上緊靠軌道末端D點(diǎn)的質(zhì)量為M=2kg的長(zhǎng)木板，如圖所示，己知木板上表面與圓弧軌道末端切線相平，木板下表面與水平地面之間光滑，小物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，圓弧軌道的半徑為R=5m，C點(diǎn)和圓弧的圓心連線與豎直方向的夾角θ=37°（sin37°=0.6），不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2，求：

（1）小物塊剛到達(dá)圓弧軌道末端D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；
（2）要使小物塊不滑出長(zhǎng)木板，木板的長(zhǎng)度L至少多大．
（3）4s末木板右端到D的距離．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

5．如圖，MN、PQ兩條平行的粗糙金屬軌道與水平面成θ=37°角，軌距為L(zhǎng)=1m，質(zhì)量為m=0.6kg的金屬桿ab水平放置在軌道上，其阻值r=0.1Ω．空間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于軌道平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T．P、M間接有R1=4Ω的電阻，Q、N間接有R2=6Ω的電阻．桿與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5，若軌道足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)，現(xiàn)從靜止釋放ab，當(dāng)金屬桿ab運(yùn)動(dòng)的速度為10m/s時(shí)，求：（重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）金屬桿ab之間的電壓；
（2）金屬桿ab運(yùn)動(dòng)的加速度大小．
（3）金屬桿ab在下滑過(guò)程中的最大速度．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

2．如圖，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的閉合正方形線框共有n匝，總電阻為R．在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞中心軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框中心軸OO′與磁場(chǎng)方向垂直，線框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，從線框平面平行于磁感線的位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，則（　�。�
A．線框中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=nBL2ωcosωt
B．t=0時(shí)，線框中感應(yīng)電流值為$\frac{nB{L}^{2}ω}{R}$
C．線框中電流的有效值為$\frac{\sqrt{2}}{2R}$nBL2ωcosωt
D．線框中電流的頻率為$\frac{2π}{ω}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

3．下列說(shuō)法中正確的是（　　）
A．曲線運(yùn)動(dòng)的物體合外力一定不為零
B．勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心加速度不變
C．平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)
D．地球上的物體，向心加速度方向都指向地心

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同步練習(xí)冊(cè)答案