用于火灾报警的离子烟雾传感器如图3所示,在网罩Ⅰ内有电极Ⅱ和Ⅲ,a、b端接电源,Ⅳ是一小块放射性同位素镅241,它能放射出一种很容易使气体电离的粒子.平时,镅放射出的粒子使两个电极间的空气电离,在a、b间形成较强的电流.发生火灾时,烟雾进入网罩内,烟尘颗粒吸收空气中的离子和镅发出的粒子,导致电流发生变化,电路检测到这种变化从而发生警报.下列有关这种报警器的说法正确的是
( )
A.镅241发出的是α粒子,有烟雾时电流增强
B.镅241发出的是α粒子,有烟雾时电流减弱
C.镅241发出的是β粒子,有烟雾时电流增强
D.镅241发出的是β粒子,有烟雾时电流减弱
【解析】:三种射线中α射线的电离本领最强,当有烟尘时,由于烟尘吸收空气中的离子和α粒子,所以电流会减弱.故B正确.
氦氖激光器能产生三种波长的激光,其中两种波长分别为λ1=0.6328 μm,λ2=3.39 μm.已知波长为λ1的激光是氖原子在能级间隔为ΔE1=1.96 eV的两个能级之间跃迁产生的.用ΔE2表示产生波长为λ2的激光所对应的跃迁的能级间隔,则ΔE2的近似值为
( )
A.10.50 eV B.0.98 eV
C.0.53 eV D.0.36 eV
【解析】:由跃迁公式得ΔE1=,ΔE2=,联立可得ΔE2=.ΔE1=0.36 eV,选项D对.
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.
如图甲是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图,图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部的伤痕的示意图,请问图乙中的检查是利用了哪种射线
( )
A.α射线 B.β射线
C.γ射线 D.三种射线都可以
【解析】:由图甲可知α射线和β射线都不能穿透钢板,γ射线的穿透力最强,可用来检查金属内部的伤痕,为C.
科学家发现在月球上含有丰富的He(氦3).它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料,其参与的一种核聚变反应的方程式为He+He―→2H+He.关于He聚变下列表述正确的是
( )
A.聚变反应不会释放能量
B.聚变反应产生了新的原子核
C.聚变反应没有质量亏损
D.目前核电站都采用He聚变反应发电
【解析】:轻核聚变而生成质量较大(中等)的新核.故B正确.
如图,一透明球体置于空气中,球半径R=10 cm,折射率n=.MN是一条通过球心O的直线,单色细光束AB平行于MN射向球体,AB与MN间距为5 cm,CD为出射光线.
(1)补全光路并求出光从B点传到C点的时间;
(2)求CD与MN所成的角α.(需写出求解过程)
【解析】:(1)连接BC,如图18
在B点光线的入射角、折射角分别标为i、r
sini=5/10=,所以,i=45°
由折射率定律:在B点有:n= sinr=1/2
故:r=30° =2Rcosr
t=n/c=2Rncosr/c
t=(/3)×10-9 s
(2)由几何关系可知∠COP=15°
∠OCP=135° α=30°