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161291. (2023•师大附中•高二下期末) 在磁感应强度为B的匀强磁场中,一个静止的放射性原子核(Z>4)发生了一次α衰变。放射出的α粒子()在与磁场垂直的平面内做圆周运动,其轨道半径为r,如图所示为衰变后新核和α粒子的轨迹,且原子核衰变时其能量都以α粒子和新核的动能形式释放。以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量,下列说法正确的是(  )

A.图中α粒子的轨迹为轨迹1

B.衰变后新核的速度大小为  

C.α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流,该环形电流大小   

D.衰变时释放的核能为

共享时间:2023-07-26 难度:3
[考点]
带电粒子在匀强磁场中的圆周运动,α衰变的特点、本质及方程,计算α和β衰变的次数,
[答案]
D
[解析]
解:A.根据质量数与电荷数守恒可知
根据动量守恒定律pHe=pY,即生成新核Y和α粒子动量大小相等,方向相反;
新核Y和α粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力
解得
由于Z>4,半径之比
可知α粒子的轨道半径大一些,故轨迹2为α粒子的轨迹,A错误;
B.对α粒子,根据牛顿第二定律
解得
衰变后新核Y的质量为
取新核的运动方向为正方向,根据动量守恒定律MvY﹣mvα=0
联立解得
综上分析,故B错误;
C.α粒子在磁场中受洛伦兹力作用做匀速圆周运动,设其速率为vα,则周期为
根据电流强度定义式
联立解得,故C错误;
D.原子核衰变时其能量都以α粒子和新核的动能形式释放,则释放的核能为

又因为
联立解得,D正确。
故选:D。
[点评]
本题考查了"带电粒子在匀强磁场中的圆周运动,α衰变的特点、本质及方程,计算α和β衰变的次数,",属于"典型题",熟悉题型是解题的关键。
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161072. (2024•西安中学•高二下期末) 烟雾探测器使用了一种半衰期为432年的放射性元素镅Am来探测烟雾。当正常空气分子穿过探测器时,镅Am衰变所释放的射线会将它们电离,从而产生电流。一旦有烟雾进入探测腔内,烟雾中的微粒会吸附部分射线,导致电流减小,从而触发警报。则(  )

A..镅Am放出的是α射线  

B.Am放出的是γ射线

C.1mg的镅Am经864年将有0.25mg发生衰变  

D..发生火灾时,烟雾探测器中的镅Am因温度升高而半衰期变短

共享时间:2024-07-05 难度:3 相似度:1.34
151800. (2015•西安中学•八模) 如图所示,xOy平面直角坐标系的第三和第四象限均存在垂直平面向里的匀强磁场,第四象限还存在与y轴平行的匀强电场.一带电小球从x轴上的A点由静止释放,恰好从P点垂直于y轴进入第四象限,然后做圆周运动,从Q点垂直于x轴进入第一象限,Q点距O点的距离为d,重力加速度为g,根据以上信息,可以判断(  )

A.电荷的正负       

B.电场强度的大小和方向  

C.磁感应强度大小       

D.小球在第四象限运动的时间

共享时间:2015-06-13 难度:1 相似度:1.33
160565. (2016•西安中学•四模) 如图,匀强磁场垂直于纸面,磁感应强度为B,某种比荷为、速度大小为v的一群离子以一定发散角α由原点O出射,y轴正好平分该发散角,离子束偏转后打在x轴上长度为L的区域MN内.则cos为(  )

A.
B.1﹣    
C.1﹣
D.1﹣
共享时间:2016-04-28 难度:1 相似度:1.33
160238. (2020•西安中学•三模) 据有关资料介绍,受控核聚装置中有极高的温度,因而带电粒子将没有通常意义上的“容器“可装,而是由磁场约束带电粒子运动,使之束缚在某个区域内,如图所示,环状磁场的内半径为R1,外半径为R2,被束缚的带电粒子的比荷为k,中空区域内带电粒子具有各个方向的速度,速度大小为v,中空区域内的带电粒子都不会穿出磁场的外边缘而被约束在半径为R2的区域内,则环状区域内磁场的磁感应强度大小可能是(  )

A.                 

C.  

B.                  

D.

共享时间:2020-04-12 难度:1 相似度:1.33
160272. (2020•西安中学•八模) 如图所示,对角线CE将矩形区域CDEF分成两个相同的直角三角形区域,I、II内分别充满了方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场,已知CD=FE=L、DE=CF=L,质量为m,带电荷量为q的正电荷从A点(DA=L)以一定的速度平行于DC方向垂直进入磁场,并从CF上的Q点(图中未画出)垂直CF离开磁场,电荷重力不计。则(  )

A.      
B.     
C.
D.
共享时间:2020-06-17 难度:1 相似度:1.33
160317. (2020•周至五中•二模) 如图所示,aefc和befd是垂直于纸面向里的匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的边界。磁场Ⅰ、Ⅱ的磁感应强度分别为B1、B2,且B2=2B1.一质量为m、电荷量为q的带电粒子垂直边界ae从P点射入磁场Ⅰ,后经f点进入磁场Ⅱ,并最终从fc边界射出磁场区域。不计粒子重力,该带电粒子在磁场中运动的总时间为(  )

A.     
B.   
C.     
D.
共享时间:2020-03-23 难度:1 相似度:1.33
160480. (2018•铁一中学•二模) 如图所示,在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场,MN是一竖直放置的感光板。从圆形磁场最高点P以速度v垂直磁场正对着圆心O射入带正电的粒子,且粒子所带电荷量为q、质量为m,不考虑粒子重力,关于粒子的运动,以下说法正确的是(  )

A.粒子在磁场中通过的弧长越长时间也越长

B.出磁场的粒子其出射方向的反向延长线也一定过圆心O 

C.出磁场的粒子一定能垂直打在MN上 

D.只要速度满足v=,入射的粒子出射后一定垂直打在MN上

共享时间:2018-03-17 难度:1 相似度:1.33
160504. (2017•师大附中•二模) 如图所示,垂直纸面向外的V形有界匀强磁场磁感应强度大小为B,左边界AC是一块竖直放置的挡板,其上开有小孔Q,一束电荷量为+q,质量为m(不计重力)的带电粒子,以不同的速率垂直挡板从小孔Q射入右侧磁场中,CD为磁场右边界,它与挡板的夹角θ=30°,小孔Q到板的下端C的距离为L,若速率最大的粒子恰好垂直CD边射出,则(  )

A.恰好不从CD边射出的粒子的速率v=

B.粒子动能的最大值Ekm

C.能够从CD边射出的粒子在磁场中运动的最长时间tm

D.CD边上有粒子打到的区域长度为

共享时间:2017-03-24 难度:1 相似度:1.33
160531. (2016•西安中学•三模) 如图所示,直线MN上方有垂直纸面向里的匀强磁场,电子1从磁场边界上的a点垂直MN和磁场方向射入磁场,经t1时间从b点离开磁场。之后电子2也由a点沿图示方向以相同速率垂直磁场方向射入磁场,经t2时间从a、b连线的中点c离开磁场,则为(  )

A.        
B..2        
C.        
D.3
共享时间:2016-04-03 难度:1 相似度:1.33
160683. (2016•华清中学•一模) 德优题库如图所示,空间存在垂直纸面向里的匀强磁场,从p点平行直线MN射出的a、b两个带电粒子,它们从射出第一次到直线MN所用的时间相等,到达MN时速度方向与MN的夹角分别为60°和90°,不计重力,则两粒子速度之比va:vb为(  )
A.2:1
B.3:2
C.4:3
D.
3
2
共享时间:2016-03-13 难度:1 相似度:1.33
160632. (2016•西工大附中•七模) 如图所示,有一个半径为R=1.0m的圆形区域,区域外有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B=T,一个比荷为=4.0×107C/kg的带正电粒子从中空区域与磁场交界面的P点以速度v0=4×107m/s沿圆的半径方向射入磁场(不计带电粒子的重力),该粒子从P点进入磁场到第一次回到P点所需要的时间是(  )

A.3.31×10﹣7s                  
B.1.81×10﹣7s  
C.0.45×10﹣7s                  
D.1.95×10﹣7s
共享时间:2016-06-08 难度:1 相似度:1.33
159140. (2023•高新一中•高二上一月) 如图所示,MN是一荧光屏,当带电粒子打到荧光屏上时,荧光屏能够发光.MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.P为屏上一小孔,PQ与MN垂直.一群质量为m、带电荷量q的粒子(不计重力),以相同的速率v,从P处沿垂直于磁场方向且分布在PA与PC所包围的90°范围内射入磁场区域,已知PA与PQ夹角为小于90°的θ,不计粒子间的相互作用.则以下说法正确的是(  )

A.在荧光屏上将出现一个半圆形亮斑,其半径为 

B.在荧光屏上将出现一条形亮线,其长度可能为

C.在荧光屏上将出现一条形亮线,其长度可能为(1﹣cosθ)

D.在荧光屏上将出现一条形亮线,其长度为可能(1﹣sinθ)

共享时间:2023-10-14 难度:1 相似度:1.33
160716. (2016•华清中学•四模) 如图所示,直线MN上方有垂直纸面向里的匀强磁场,电子1从磁场边界上的a点垂直MN和磁场方向射入磁场,经t1时间从b点离开磁场。之后电子2也由a点沿图示方向以相同速率垂直磁场方向射入磁场,经t2时间从a、b连线的中点c离开磁场,则为(  )

A.        
B..2        
C.        
D.3
共享时间:2016-04-18 难度:1 相似度:1.33
160946. (2025•田家炳中学•高二上期末) 如图所示,在x轴上方存在垂直于纸面向里且磁感应强度为B的匀强磁场,在x轴下方存在垂直于纸面向外且磁感应强度为的匀强磁场。一带负电的粒子从原点O与x轴成30°角斜向上射入磁场,且在x轴上方磁场中运动的半径为R。则(  )

A..粒子经磁场偏转后一定能回到原点O   

B.粒子在x轴上方和下方磁场中运动的半径之比为2:1  

C.粒子完成一次周期性运动的时间为 

D.粒子第二次射入x轴上方磁场时,沿x轴前进了3R

共享时间:2025-02-02 难度:1 相似度:1.33
161388. (2023•西安中学•高二上期末) 如图所示,ab边界以上,圆形边界以外的Ⅰ区域中存在匀强磁场,磁感应强度为B0,圆形边界以内Ⅱ区域中匀强磁场的磁感应强度为2B0,圆形边界半径为R,ab边界上c点距圆形边界圆心O的距离为2R;一束质量为m、电荷量为q的负电粒子,在纸面内从c点沿垂直边界ab方向以不同速率射入磁场。不计粒子之间的相互作用。已知一定速率范围内的粒子可以经过圆形磁场边界,这其中速率为v的粒子到达圆周边界前在Ⅰ区域中运动的时间最短。只考虑一次进出Ⅰ、Ⅱ区域,则(  )

A.可以经过圆形边界的粒子的速率最大值为 

B.可以经过圆形边界的粒子的速率最小值为  

C.速率为v的粒子在Ⅰ区域的运动时间为 

D.速率为v的粒子在Ⅱ区域的运动时间为

共享时间:2023-02-20 难度:1 相似度:1.33

dygzwlyn

2023-07-26

高中物理 | 高二下 | 选择题

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2020*西工大*期末
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