高中物理原子核的人工转变试题

科学家利用回旋加速器，通过轰击发生核反应，成功合成了第118号元素。实验表明，该元素的原子核先放出5个相同的粒子X，再经过连续3次衰变后，变成了质量数为280的第112号元素的原子核，则上述过程中的粒子X是：（       ）

A．粒子

B．质子

C．电子

D．中子

如图所示，在xOy平面上，一个以原点O为中心、半径为R的圆形区域内存在着一匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，方向垂直于xOy平面向内。在O处原来静止着一个具有放射性的原子核（氮），某时刻该核发生衰变，放出一个正电子和一个反冲核．已知正电子从O点射出时沿小x轴正方向，而反冲核刚好不会离开磁场区域，正电子电荷量为e。不计重力影响和粒子间的相互作用。
(1)试写出的衰变方程；
(2)求正电子离开磁场区域时的位置．

1930年科学家发现钋放出的射线贯穿能力极强，它甚至能穿透几厘米厚的铅板，1932年，英国年轻物理学家查德威克用这种未知射线分别轰击氢原子和氮原子，结果打出一些氢核和氮核．若未知射线均与静止的氢核和氮核正碰，测出被打出的氢核最大速度为v_H=3.5×10⁷m/s，被打出的氮核的最大速度v_N="4." 7×10⁶ m/s,假定正碰时无机械能损失，设未知射线中粒子质量为m，初速为v，质子的质量为。
(1)推导被打出的氢核和氮核的速度表达式；
(2)根据上述数据，推算出未知射线中粒子的质量m与质子的质量之比（已知氮核质量为氢核质量的14倍）。

如图所示，在某一足够大的真空室中，虚线PH的右侧是一磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，左侧是一场强为E、方向水平向左的匀强电场．在虚线PH上的点O处有一质量为M、电荷量为Q的镭核（Ra)．某时刻原来静止的镭核水平向右放出一个质量为m、电荷量为q的粒子而衰变为氡(Rn)核，设粒子与氡核分离后它们之间的作用力忽略不计，涉及动量问题时，亏损的质量可不计．
(1)写出镭核衰变为氡核的核反应方程；
(2)经过一段时间粒子刚好到达虚线PH上的A点，测得= L．求此时刻氡核的速率。

北京奥委会接受专家的建议，大量采用对环境有益的新技术，如2008年奥运会场馆周围80%～90%的路灯利用太阳能发电技术，奥运会90%的洗浴热水采用全玻璃真空太阳能聚热技术.太阳能是由于太阳内部高温高压条件下的聚变反应产生的，下列核反应属于聚变反应的是(　　)

A．

B．

C．

D．

K^－介子衰变的方程为K^－→π^－＋π⁰，其中K^－介子和π^－介子带负的元电荷e，π⁰介子不带电.如图15-1所示，两匀强磁场方向相同，以虚线MN为理想边界，磁感应强度分别为B₁、B₂.今有一个K^－介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场B₁中，其轨迹为圆弧AP，P在MN上，K^－在P点时的速度为v，方向与MN垂直.在P点该介子发生了上述衰变.衰变后产生的π^－介子沿v反方向射出，其运动轨迹为如图虚线所示的“心”形图线.则以下说法正确的是(　　)

图15-1

A．π^－介子的运行轨迹为PENCMDP

B．π^－介子运行一周回到P用时为

C．B1＝4B2

D．π^0介子做匀速直线运动

现在世界上许多国家都在积极研究可控热核反应的理论和技术，以解决能源危机问题.热核反应中所用的燃料——氘，在地球上储量非常丰富，1 L海水中大约有0.3 g氘，如果用来进行热核反应，放出的能量约与燃烧300 L汽油相当.若氘核的质量为m1,氦核的质量为m2,光速为c，阿伏加德罗常数为NA，氘的摩尔质量为m0.
（1）写出两个氘核聚变成一个氦核的核反应方程;
(2)质量为M的氘参与上述聚变反应可释放出的能量为多少?