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钍230Th核发生衰变生成镭核226Ra并放出一个粒子,设该粒子的质量为m、电荷...

manfen5.com 满分网230Th核发生衰变生成镭核226Ra并放出一个粒子,设该粒子的质量为m、电荷量为q,它以速度v进入电势差为U的带窄缝的平行平板电极S1和S2间电场,经电场加速后,沿OX方向进入磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的有界匀强磁场,OX垂直平板电极S2,当粒子从点P离开磁场时,其速度方向与OX方向的夹角θ=60°,如图所示,整个装置处于真空中,
(1)写出钍核衰变方程;
(2)求粒子在磁场中沿圆弧运动的轨道半径R;
(3)求粒子在磁场中运动所用的时间t.
放射性元素衰变时,满足质量数和核电荷数守恒.衰变后的粒子被电场加速后,进入磁场被偏转.由动能定理可求出加速速度,再由洛伦兹力提供向心力来求出轨道半径,并由几何关系来算出圆弧对应的圆心角,最终确定运动所用的时间. 【解析】 (1)钍核衰变方程:90230Th→24He+88226Ra  (2)设粒子离开电场时速度为υ,对加速过程有  ① 粒子在磁场中有      ② 由①②得    (3)粒子做圆周运动的回旋周期         粒子在磁场中运动时间      ④    由③④得
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考点分析:
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可供选择的器材有:
滑动变阻器R1,最大阻值20Ω;
滑动变阻器R2,最大阻值100kΩ;
电阻箱R’,最大阻值9999Ω,
定值电阻R,阻值1kΩ;
电池E1,电动势1.5V;
电池E2,电动势3.0V;
电池E3,电动势4.5V;(所有电池内阻均不计)
标准电流表A,满偏电流1.5mA;
单刀单掷开关S1和S2,单刀双掷开关S3,电阻丝及导线若干.
(1)采用如图1所示电路测量表头的内阻,为提高测量精确度,选用的滑动变阻器为______;选用的电池为______
(2)将G改装成两量程电流表.现有两种备选电路,如图2甲和乙所示.图______为合理电路,另一电路不合理的理由是______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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