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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=2.22×104N/C，匀强磁场的磁感应强度为B=2.00×10-4T．（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．试题及答案-解答题-云返教育
试题详情
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=2.22×10
4
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．
试题解答
见解析
（1）根据质量数守恒和电荷数守恒知为α衰变，
94
239
Pu→
92
235
U+
2
4
He
（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
=
=1.11×10
7
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
94
239
Pu→
92
235
U+
2
4
He；
（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1.11×10
7
m/s；
（4）若不计光子的动量，α粒子和铀核的动能之比
．
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一个静止的铀核（原子质量为232.0372u）放出一个α粒子（原子质量为4.0026u）后衰变成钍核（原子质量为228.0287u）．（已知：原子质量单位1u=1.67×10-27kg，1u相当于931MeV）（1）写出核衰变反应方程；（2）算出该核衰变反应中释放出的核能；（3）假设反应中释放出的核能全部转化为钍核和α粒子的动能，则钍核获得的动能与α粒子的动能之比为多少？?
太阳现正处于主序星演化阶段，它主要是由电子的H、He等原子核组成，维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，核反应方程是2e+4H→He+释放的核能，这些核能最后转化为辐射能，根据目前关于恒星演化的理论，若由于聚变反应而使太阳中的H核数目从现有数减少10%，太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段，为了简化，假定目前太阳全部由电子和H核组成．（1）为了研究太阳演化进程，需知道目前太阳的质量M，已知地球半径R=6.4×106m，地球质量m=6.0×1024kg，月地中心的距离r=1.5×1011m，地球表面处的重力加速度g=10m/s2，1年约为3.2×107s，试估算目前太阳的质量M．（2）已知质量mp=1.6726×10-27kg，He质量ma=6.6458×10-27kg，电子质量me=0.9×10-30kg，光速c=3×108m/s．求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能．（3）又知地球上与太阳光垂直的每平方米截面上，每秒通过的太阳辐射能W=1.35×103J/m2．试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命．（估算结果只要求一位有效数字）?
一个静止的铀核U （原子质量为 232.0372u）放出一个α 粒子（原子质量为4.0026u）后衰变成钍核Th （原子质量为 228.0287u）．（ 已知：原子质量单位1u=1.67×1027kg，1u 相当于 931MeV）该过程的核衰变反应方程为 92U→?
（1）下列说法正确的是 A．α粒子散射实验揭示了原子核有复杂结构B．用质子流工作的显微镜比用相同速度的电子流工作的显微镜分辨率高C．光电效应揭示了光具有粒子性D．原子核结合能越大，则原子核越稳定（2）如图所示为氢原子的能级图，n为量子数．在 氢原子核外电子由量子数为2的轨道跃迁到量子数为3的轨道的过程中，将 （填“吸收”、“放出”）光子．若该光子恰能使某金属产生光电效应，则一群处于量子数为4的激发态的氢原子在向基态跃迁过程中，有 种频率的光子能使该金属产生光电效应．（3）太阳内部四个质子聚变成一个粒子，同时发射两个正电子和两个没有静止质量的中微子．若太阳辐射能量的总功率P，质子、氦核、正电子的质量分别为mp、mHe、me，真空中光速为c．求t时间内参与核反应的质子数．?
太阳现正处于主序星演化阶段，它主要是由电子的H、He等原子核组成，维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，核反应方程是2e+4H→He+释放的核能，这些核能最后转化为辐射能，根据目前关于恒星演化的理论，若由于聚变反应而使太阳中的H核数目从现有数减少10%，太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段，为了简化，假定目前太阳全部由电子和H核组成．（1）为了研究太阳演化进程，需知道目前太阳的质量M，已知地球半径R=6.4×106m，地球质量m=6.0×1024kg，月地中心的距离r=1.5×1011m，地球表面处的重力加速度g=10m/s2，1年约为3.2×107s，试估算目前太阳的质量M．（2）已知质量mp=1.6726×10-27kg，He质量ma=6.6458×10-27kg，电子质量me=0.9×10-30kg，光速c=3×108m/s．求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能．（3）又知地球上与太阳光垂直的每平方米截面上，每秒通过的太阳辐射能W=1.35×103J/m2．试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命．（估算结果只要求一位有效数字）?
一个静止的铀核U （原子质量为 232.0372u）放出一个α 粒子（原子质量为4.0026u）后衰变成钍核Th （原子质量为 228.0287u）．（ 已知：原子质量单位1u=1.67×1027kg，1u 相当于 931MeV）该过程的核衰变反应方程为 92U→?
关于核衰变和核反应的类型，下列表述正确的有 AC?
（1）下列说法正确的是 A．α粒子散射实验揭示了原子核有复杂结构B．用质子流工作的显微镜比用相同速度的电子流工作的显微镜分辨率高C．光电效应揭示了光具有粒子性D．原子核结合能越大，则原子核越稳定（2）如图所示为氢原子的能级图，n为量子数．在 氢原子核外电子由量子数为2的轨道跃迁到量子数为3的轨道的过程中，将 （填“吸收”、“放出”）光子．若该光子恰能使某金属产生光电效应，则一群处于量子数为4的激发态的氢原子在向基态跃迁过程中，有 种频率的光子能使该金属产生光电效应．（3）太阳内部四个质子聚变成一个粒子，同时发射两个正电子和两个没有静止质量的中微子．若太阳辐射能量的总功率P，质子、氦核、正电子的质量分别为mp、mHe、me，真空中光速为c．求t时间内参与核反应的质子数．?
海水中含有丰富的氘，完全可充当未来的主要能源。两个氘核的核反应为：+→+n，其中氘核的质量为2.013u，氦核的质量为3.0150u，中子的质量为1.0087u.(1u=931.5Mev).求【小题1】核反应中释放的核能；【小题2】在两个氘核以相等的动能0.35MeV进行对心碰撞，并且核能全部转化为机械能的情况下，求反应中产生的中子和氦核的动能。?
（1）如图所示，小车与木箱紧挨着静放在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱，关于上述过程，下列说法中正确的是 A．男孩和木箱组成的系统动量守恒B．小车与木箱组成的系统动量守恒C．男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒D．木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量相同（2）若氢原子的基态能量为E（E＜0），各个定态的能量值为En=E/n2（n=1，2，3…），则为使一处于基态的氢原子核外电子脱离原子核的束缚，所需的最小能量为 ；若有一群处于n=2能级的氢原子，发生跃迁时释放的光子照射某金属能产生光电效应现象，则该金属的逸出功至多为 （结果均用字母表示）．（3）在某些恒星内，3个α粒子可以结合成一个核，已知核的质量为1.99502×10-26kg，α粒子的质量为6.64672×10-27kg，真空中的光速c=3×108m/s，计算这个反应中所释放的核能（结果保留一位有效数字）．?
第1章 光学仪器与光的折射规律
1.1 照相机与透镜成像规律
光的反射定律
平面镜成像
第2章 光学技术与光的波动性
2.1 立体电影与光的偏振
光的偏振
第3章 激光与激光器
3.1 神奇的激光
激光的特性和应用
第4章 射线技术与原子结构
4.1 人类探索原子结构的历程
玻尔模型和氢原子的能级结构
人类对物质结构的认识
原子的核式结构
第5章 核能与社会
5.1 核反应堆与核裂变
常用裂变反应堆的类型
核反应堆
裂变反应和聚变反应
重核的裂变
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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=2.22×104N/C，匀强磁场的磁感应强度为B=2.00×10-4T．m
=1.11×107m/s
=
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