高中物理 第十九章 原子核 3 探测射线的方法自主训练 新人教版选修3-5

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1、3探测射线的方法自主广场我夯基我达标1.研究放射性的本性时，可以让射线垂直射入磁场，根据射线在磁场中偏转情况来研究它所带的电荷、质量等性质.如图1932所示，P是放射线源，B是垂直纸面向里的匀强磁场，a、b、c分别是放射源放出的射在磁场中的三条射线，由它们偏转的情况可知（）图19-3-2A.a是α射线，b是β射线，c是γ射线B.a是γ射线，b是α射线，c是β射线C.a是α射线，b是γ射线，c是β射线D.a是α射线，b是γ射线，c是α射线思路解析：由三种射线在磁场中的偏转情况，根据左手定则可知cd射线是由带正电的粒子组成的，b是由不带电粒子组成的，c

2、是由带负电粒子组成的．由三种放射线的本性可知：a是α射线，b是γ射线，c是β射线．答案：C2.最近几年，原子核科学家在超重元素的探测方面取得重大进展.1996年科学家们在研究某两个重离子结合成超重元素的反应时，发现生成的超重元素的核经过6次α衰变后的产物是.由此可以判定生成的超重元素的原子序数和质量数分别是（）A.124、259B.124、265C.112、265D.112、277思路解析：题中的核经过6次α衰变成，注意到的质子数为100，质量数为253，每发生一次α衰变质量数减少4，电荷数减少2，由质量数、电荷数守恒有：A=4×6+253=277

3、Z=2×6+100=112所以选项D正确.答案：D3.下面的说法正确的是（）①β射线粒子和电子是两种不同的粒子；②红外线的波长比X射线的波长长；③α粒子不同于氦原子核；④γ射线的贯穿本领比粒子的强A.①②B.①③C.②④D.①④思路解析：α粒子带正电荷，它实质是氦原子核，贯穿本领小;β射线粒子是高速运动的电子流，贯穿本领很强;γ射线呈电中性，贯穿能力比α射线、β射线都强；红外线的波长比红光长，而X射线的波长比紫外线还要短，在可见光范围内红光波长最长，紫光波长最短．答案：C4.光子的能量为hν，动量的大小为，如果一个静止的放射性元素的原子核在发生γ衰

4、变时只发出了一个γ光子，则衰变后的原子核（）A.仍然静止B.沿着与光子运动方向相同的方向运动C.沿着与光子运动方向相反的方向运动D.可能向任何方向运动思路解析：相互作用的物体，如果不受外力作用，或它们所受外力之和为零，它们的总动量保持不变，这就是动量守恒定律．动量守恒定律不但适用于宏观物体，也适用于微观粒子．静止的原子核动量为零，在原子核发出一个光子衰变后，原子核和γ光子的动量之和仍然为零即衰变后原子核的动量和发出丁光子的动量大小相等方向相反．故衰变后的原子核应沿着与光子运动方向相反的方向运动．答案：C5.在云室中，为什么α粒子显示的径迹直而粗、β

5、粒子显示的径迹细而曲？思路解析：因为α粒子带电荷量多，它的电离本领强，穿越云室时，在1cm路程上能使气体分子产生104对离子．过饱和酒精蒸汽凝结在这些离子上，形成很粗的径迹．且由于α粒子质量大，穿越云室时不易改变方向，所以显示的径迹很直．β粒子带电荷量少，电离本领较小，在1cm路程上仅产生几百对离子，且β粒子质量小，容易改变运动状态，所以显示的径迹细而弯曲．我综合我发展6.静止在匀强磁场中的核发生α衰变后，α粒子和反冲核在垂直于它们运动方向的匀强磁场中分别做匀速圆周运动，其半径之比为45∶1，周期之比为90∶117.求α粒子和反冲核的动能之比为多少

6、？思路解析：根据衰变时系统的总动量守恒，做匀速圆周运动时由洛伦兹力提供向心力这样两个基本关系，即可得解．衰变时，α粒子和反冲核的动量大小相等，即mαvα=mxvx，式中mx、vx为反冲核的质量与速度．在磁场中，它们做匀速圆周运动时都由洛伦兹力作为向心力，由qvB=，得r=．由此可见，α粒子和反冲核的圆运动半径之比为所以反冲核的核电荷数为：qx=90．因为由洛伦兹力作向心力时，做圆周运动的周期为T=所以α粒子和反冲核的周期之比为：，得所以α粒子和反冲核的动能之比为：.答案：117：27.静止在匀强磁场中的锂（）在俘获一个速度为7.7×104m/s的中

7、子后，生成一个α粒子和一个氚核.若α粒子的速度为2.0×104m/s，其方向与反应前中子的速度方向相同，且与磁场方向垂直.求:（1）氚核的速度是多少？(2)当α粒子在磁场中运动6周时，氚核运动了几周？思路解析：(1)系统动量守恒mnvn=mαvα+mHvH1×7．7×104=4×2×104+3vHuH=-1．0×103m／s，方向与中子速度方向相反．(2)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期为T=2TH=3Tα，即4TH=6Tαα粒子运动了6周，氚核运动了4周．答案：(1)1．0×103m／s，方向与中子速度方向相反(2)4周8.如图19-3-

8、3在匀强磁场中的A点，有一个静止的原子核，当它发生哪一种衰变时，射出的粒子以及新核的轨道才做如图的圆周运动，并确定它们环绕