題目列表(包括答案和解析)
如圖所示,一個有界的勻強磁場,磁感應強度B=0.50 T,磁場方向垂直于紙面向里,MN是磁場的左邊界.在距磁場左邊界MN的1.0 m處有一個放射源A,內(nèi)裝放射物質(zhì)Ra(鐳),Ra發(fā)生α衰變生成新核Rn(氡).放在MN左側(cè)的粒子接收器接收到垂直于邊界.MN方向射出的質(zhì)量較小的粒子,此時接收器位置距直線OA的距離為1.0 m.
(1)試寫出Ra的衰變方程;
(2)求衰變后α粒子的速率;
(3)求一個靜止鐳核衰變釋放的能量.(設(shè)核能全部轉(zhuǎn)化為動能,取1 u=1.6×10-27 kg,電子電量e=1.6×10-19 C)
如圖所示,光滑且足夠長的平行金屬導軌MN和PQ固定在同一水平面上,兩導軌間距L=0.2 m,電阻R1=0.4 Ω,導軌上靜止放置一質(zhì)量m=0.1 kg、電阻R2=0.1 Ω的金屬桿,導軌電阻忽略不計,整個裝置處在磁感應強度B1=0.5T的勻強磁場中,磁場的方向豎直向下,現(xiàn)用一外力F沿水平方向拉桿,使之由靜止開始運動,最終以8 m/s的速度作勻速直線運動.若此時閉合開關(guān)S,釋放的α粒子經(jīng)加速電場C加速后從a孔對著圓心O進入半徑r=m的固定圓筒中(筒壁上的小孔a只能容一個粒子通過),圓筒內(nèi)有垂直水平面向下的磁感應強度為B2的勻強磁場α粒子每次與筒壁發(fā)生碰撞均無電荷遷移,也無機械能損失.(α粒子質(zhì)量mα≈6.4×10-27 kg,電荷量qα=3.2×10-19 C).求:
(1)ab桿做勻速直線運動過程中,外力F的功率;
(2)α射線源Q是釷核發(fā)生衰變生成鐳核并放出一個α粒子,完成下列釷核的衰變方程+________;
(3)若α粒子與圓筒壁碰撞5次后恰又從a孔背離圓心射出,忽略α粒子進入加速電場的初速度,求磁感應強度B2.
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