急急急.......请帮忙 高三物理题

来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/05/01 05:43:59
真空室内，在d<=x<+2d的空间中存在着沿+y方向的有界匀强电场，电场强度为E;在-2d<=x<=-d的空间中存在着垂直纸面向里的有界匀强磁场，磁场强度为B。在坐标原点处有一个处于静止状态的钍核230：90TH，某时刻该原子核经历一次a衰变，沿+x方向射出一质量为m，电荷量为q的a粒子；质量为M、电荷量为Q的反冲核（镭核Ra）进入左侧的匀强磁场区域，反冲核恰好不从磁场的左边界射出。如果衰变过程中释放的核能全部转化为a粒子和反冲核的动能，光速为c，不计粒子的重力和粒子间相互作用的库仑力。求：
1、 写出钍核衰变过程
2、 该核衰变过程中的质量亏损△m
3、a粒子从电场右边界射出时的y轴坐标

第一问：

230/90 Th --- 228/88 Ra + 4/2 He

补充，230/90的意思是230写左上角90写左下角，其他同理。这里我写的He是因为α本质是He核，或者写α我觉得应该也对。

第二问：

质能方程计算

E=△mc^2

设左侧Ra核的速度为V，右侧α核的速度为v

根据洛仑兹力公式可以得到圆周运动的半径为

r = d = MV/BQ

因此V = BQd/M

由于动量守恒 MV = mv

则 v = MV/m = BQd/m

题目中说了“如果衰变过程中释放的核能全部转化为a粒子和反冲核的动能”那么衰变释放的核能 E = 1/2（MV^2 + mv^2)

△m = (MV^2 + mv^2) / 2c^2

带入V = BQd/M 以及 v = BQd/m

△m = (m + M)(BQd)^2 / 2mMc^2

第三问:

α过匀强电场相当于平抛，设穿越时间为t

t = d/v = m/BQ

电场力 F = Eq
则加速度 a = F/m = Eq/m
偏移的距离 S = at^2/2 = Eqm/2(BQ)^2

理想情况下两粒子电量相同电性相反，数值上可以认为Q = q

因此简化为 S = Em/2QB^2

由于正电，正方向

所以y轴坐标为 Em/2QB^2

上面那个答案分析的非常正确。

第1，2问我就不做了。我帮你做第3问好了。A粒子的质量为m，速度v,反冲核质量M，速度V。
关键是要理解反冲核恰好不从磁场的左边界射出。反冲核在匀强磁场里受到洛伦兹力作用做匀速圆周运动。圆心就在垂直与-d的直线上。所以，从作图可知道，反冲核做匀速圆周运动的半径为d。
洛伦兹力提供向心力F=B