Question

钚的同位素离子Pu发生衰变后生成铀（U）的一个同位素离子，同时放出能量为E=0.09MeV的光子．从静止的钚核中放出的α粒子在垂直通过正交的匀强电场和匀强磁场中做匀速直线运动．已知匀强电场的电场强度为E=2.22×10⁴ N/C，匀强磁场的磁感应强度为B=2.00×10^-4 T．?
（1）写出该核反应方程式；?
（2）该光子的波长为多少；?
（3）求放出的α粒子的速度大小；?
（4）若不计光子的动量，求出α粒子和铀核的动能之比．

Answer 1

【答案】分析：根据质量数守恒和电荷数守恒知为α衰变，光子的能量E=hν，λ=c/ν，当电场力与洛伦兹力相等时，粒子做直线运动，动量大小相等，动能大小与质量成反比．
解答：解：（1）根据质量数守恒和电荷数守恒知为α衰变，₉₄²³⁹Pu→₉₂²³⁵U+₂⁴He
（2）光子的能量E=hν，λ=c/ν
所以λ=m?
=1.35×10^-11 m
（3）当电场力与洛伦兹力相等时，粒子做直线运动，所以v_α==1.11×10⁷ m/s?
（4）动量大小相等，动能大小与质量成反比，所以：=
答：（1）核反应方程式₉₄²³⁹Pu→₉₂²³⁵U+₂⁴He；
（2）该光子的波长为1.35×10^-11 m；?
（3）放出的α粒子的速度大小1.11×10⁷ m/s；?
（4）若不计光子的动量，α粒子和铀核的动能之比．
点评：本题考查了核反应方程式的写法，光子的能量公式，粒子在复合场中的运动，是小型的综合题．