如圖所示,在垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一個(gè)靜止于P點(diǎn)的放射性元素氡的原子核22286Rn發(fā)生了一次α衰變,變?yōu)獒暎≒o)。放射出的α粒子(42He)和生成的新核釙(Po)均在與磁場(chǎng)方向垂直的平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。已知α粒子的質(zhì)量為m,電荷量為q。
(1)寫出22286Rn發(fā)生α衰變的核反應(yīng)方程,并定性畫出新核釙(Po)和α粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡;
(2)新核釙(Po)和α粒子的圓周運(yùn)動(dòng)均可等效成一個(gè)環(huán)形電流,求α粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T和環(huán)形電流大小I;
(3)磁矩是描述環(huán)形電流特征的物理量,把粒子做圓周運(yùn)動(dòng)形成的環(huán)形電流與圓環(huán)面積的乘積叫做粒子的回旋磁矩,用符號(hào)μ表示。設(shè)α粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的速率為v,試推導(dǎo)α粒子回旋磁矩μα的表達(dá)式,并據(jù)此比較α粒子和新核釙(Po)做圓周運(yùn)動(dòng)的回旋磁矩的大小關(guān)系。
222
86
R
n
4
2
H
e
222
86
R
n
【考點(diǎn)】計(jì)算α和β衰變的次數(shù);牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問題;帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng);α衰變的特點(diǎn)、本質(zhì)及方程.
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/12/29 23:0:1組卷:88引用:4難度:0.4
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