靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的某放射性元素的原子核，當(dāng)它放出一個(gè)α粒子后，其速度方向與磁場(chǎng)方向垂直，測(cè)得α粒子和反沖核軌道半徑之比為44∶1，如圖所示(圖中直徑?jīng)]有按比例畫)，則                                                                                                             (　　)

A．α粒子和反沖核的動(dòng)量大小相等，方向相反

B．原來(lái)放射性元素的原子核電荷數(shù)是90

C．反沖核的核電荷數(shù)是88

D．α粒子和反沖核的速度之比為1∶88

【解析】：粒子之間相互作用的過(guò)程中遵循動(dòng)量守恒定律，由于原來(lái)的原子核是靜止的，初動(dòng)量為零，則末動(dòng)量也為零，即：α粒子和反沖核的動(dòng)量大小相等，方向相反，所以A正確．

由于釋放的α粒子和反沖核，在垂直于磁場(chǎng)的平面內(nèi)且在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以由牛頓第二定律得：

qvB＝m，得R＝.

若原來(lái)放射性元素的核電荷數(shù)為Q，則對(duì)α粒子：

R₁＝.

對(duì)反沖核：R₂＝.

由于p₁＝p₂，所以有：＝.

解得：Q＝90.

它們的速度大小與質(zhì)量成反比．所以B、C正確，D錯(cuò)誤．

靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的某放射性元素的原子核，當(dāng)它放出一個(gè)α粒子后，其速度方向與磁場(chǎng)方向垂直，測(cè)得α粒子和反沖核軌道半徑之比為44∶1，如圖所示(圖中直徑?jīng)]有按比例畫)，則                                                                                                            (　　)

A．α粒子和反沖核的動(dòng)量大小相等，方向相反

B．原來(lái)放射性元素的原子核電荷數(shù)是90

C．反沖核的核電荷數(shù)是88

D．α粒子和反沖核的速度之比為1∶88

【解析】：粒子之間相互作用的過(guò)程中遵循動(dòng)量守恒定律，由于原來(lái)的原子核是靜止的，初動(dòng)量為零，則末動(dòng)量也為零，即：α粒子和反沖核的動(dòng)量大小相等，方向相反，所以A正確．

由于釋放的α粒子和反沖核，在垂直于磁場(chǎng)的平面內(nèi)且在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以由牛頓第二定律得：

qvB＝m，得R＝.

若原來(lái)放射性元素的核電荷數(shù)為Q，則對(duì)α粒子：

R₁＝.

對(duì)反沖核：R₂＝.

由于p₁＝p₂，所以有：＝.

解得：Q＝90.

它們的速度大小與質(zhì)量成反比．所以B、C正確，D錯(cuò)誤．

1924年法國(guó)物理學(xué)家德布羅意提出物質(zhì)波的概念，任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體，小到電子，大到行星、恒星都有一種波與之對(duì)應(yīng)，波長(zhǎng)為λ＝h/p，p為物體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)量，h是普朗克常量．同樣光也具有粒子性，光子的動(dòng)量為p＝h/λ．根據(jù)上述觀點(diǎn)可以證明一個(gè)靜止的自由電子如果完全吸收一個(gè)γ光子，會(huì)發(fā)生下列情況：設(shè)光子頻率為v，則E＝hv，p＝h/λ＝hv/c，被電子吸收后有hv＝m_ev²/2，hv/c＝m_ev．由以上兩式可解得：v＝2c，電子的速度為兩倍光速，顯然這是不可能的．關(guān)于上述過(guò)程以下說(shuō)法正確的是

1. A.
   因?yàn)樵谖⒂^世界動(dòng)量守恒定律不適用，上述論證錯(cuò)誤，所以電子可能完全吸收一個(gè)γ光子
2. B.
   因?yàn)樵谖⒂^世界能量守恒定律不適用，上述論證錯(cuò)誤，所以電子可能完全吸收一個(gè)γ光子
3. C.
   動(dòng)量守恒定律、能量守恒定律是自然界中普遍適用規(guī)律，所以唯一結(jié)論是電子不可能完全吸收一個(gè)γ光子
4. D.
   若γ光子與一個(gè)靜止的自由電子發(fā)生作用，則y光子被電子散射后頻率不變

1934年約里奧—居里夫婦用α粒子轟擊靜止的Al，發(fā)現(xiàn)了放射性磷P和另一種粒子，并因這一偉大發(fā)現(xiàn)而獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)．

(1)寫出這個(gè)過(guò)程的核反應(yīng)方程式．

(2)若該種粒子以初速度v₀與一個(gè)靜止的¹²C核發(fā)生碰撞，但沒有發(fā)生核反應(yīng)，該粒子碰后的速度大小為v₁，運(yùn)動(dòng)方向與原運(yùn)動(dòng)方向相反，求碰撞后¹²C核的速度．

【解析】：(1)核反應(yīng)方程式為：He＋Al―→P＋n

(2)設(shè)該種粒子的質(zhì)量為m，則¹²C核的質(zhì)量為12m.由動(dòng)量守恒定律可得：mv₀＝m(－v₁)＋12mv₂

解得：v₂＝

則碰撞后該種粒子運(yùn)動(dòng)方向與原粒子運(yùn)動(dòng)方向相同．

1934年約里奧—居里夫婦用α粒子轟擊靜止的Al，發(fā)現(xiàn)了放射性磷P和另一種粒子，并因這一偉大發(fā)現(xiàn)而獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)．

(1)寫出這個(gè)過(guò)程的核反應(yīng)方程式．

(2)若該種粒子以初速度v₀與一個(gè)靜止的¹²C核發(fā)生碰撞，但沒有發(fā)生核反應(yīng)，該粒子碰后的速度大小為v₁，運(yùn)動(dòng)方向與原運(yùn)動(dòng)方向相反，求碰撞后¹²C核的速度．

【解析】：(1)核反應(yīng)方程式為：He＋Al―→P＋n

(2)設(shè)該種粒子的質(zhì)量為m，則¹²C核的質(zhì)量為12m.由動(dòng)量守恒定律可得：mv₀＝m(－v₁)＋12mv₂

解得：v₂＝

則碰撞后該種粒子運(yùn)動(dòng)方向與原粒子運(yùn)動(dòng)方向相同．