精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情

具有相同的質子數和不同的中子數的原子(核)稱為同位素．測量同位素質量和相對含量的儀器叫質譜儀．它的種類很多，其中一種的構造原理如圖所示．

粒子源P產生的帶電粒子經過窄縫S1與S2之間的電場加速后射入濾速器，濾速器中的勻強電場場強E和勻強磁場的磁感應強度B和速度方向三者互相垂直．通過濾速器的粒子接著垂直進入磁感應強度為B0的勻強磁場中，沿著半圓周運動后到達照相底片上形成譜線．

①某種元素同位素的電荷量為q，若測出譜線A到入口S0的距離為x．試用B0、B、E、q、x表示該粒子質量m．

②分析①中結論，說明為什么一種元素的不同同位素會在質譜儀底片上形成若干條譜線，并且從譜線的黑度可以確定不同同位素的相對含量．

答案：
解析：

　�、佟遬、s0在一條直線上，∴從p射出并在s1s2間加速后的帶電粒子，在經過E、B空間后，并不都能從s0進入B0，只有滿足帶電粒子在濾速器中做勻速直線運動，電場力等于洛侖茲力的那些粒才能進B0．　　(1)

　　　∴　　(2)

　　帶電離子進入磁場B0中做圓周運動時，洛侖茲力提供向心力：

　　　　(3)

　　由幾何關系知：x＝2R　　(4)

　　由(1)、(2)、(3)式解得：　　(5)

　　②由①的結果可知：實驗中E、B、B0均固定不變．同位素原子核帶電量q相同，但質量m不同，故x也不同．所以會在底片上形成若干條譜線，且譜線黑度越大，說明到達該譜線處的粒子越多．所以譜線的黑度能確定同位素中各種不同質量的原子核的含量．


練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【選修模塊3-5】
（1）下列說法正確的是
A
A
．
A．用加溫或加壓的方法不能改變原子核衰變的半衰期
B．某原子核經過一次α衰變后，核內質子數減少4個
C．
 
239
94
Pu與
 
239
92
U的核內具有相同的中子數和不同的核子數
D．放射性物質發(fā)生β衰變時所釋放的電子來源于核外電子
（2）如圖1所示，質量為m2=10kg的滑塊靜止于光滑水平面上，一小球m1=5kg，以v1=10m/s的速度與滑塊相碰后以2m/s的速率被彈回．碰撞前兩滑塊的總動能為
250
250
J，碰撞后兩滑塊的總動能為
190
190
J．說明這次碰撞是
非彈性碰撞
非彈性碰撞
．（填彈性碰撞或非彈性碰撞）
（3）氫原子的能級如圖2所示，求：
①當氫原子從n=4向n=2的能級躍遷時，輻射的光子照射在某金屬上，剛好能發(fā)生光電效
應，則該金屬的逸出功為多少？
②現有一群處于n=4的能級的氫原子向低能級躍遷，在輻射出的各種頻率的光子中，能使
該金屬發(fā)生光電效應的頻率共有多少種？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：江蘇省無錫一中2012屆高三9月初檢測試題物理試題 題型：013

選修模塊3－5

下列說法正確的是

[　　]
A．

用加溫或加壓的方法不能改變原子核衰變的半衰期

B．

某原子核經過一次α衰變后，核內質子數減少4個

C．

與的核內具有相同的中子數和不同的核子數

D．

放射性物質發(fā)生β衰變時所釋放的電子來源于核外電子

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

鋅對人體的新陳代謝起著重要作用，在兒童生長發(fā)育時期測量體內含鋅量已成為體格檢查的重要內容之一。取兒童的頭發(fā)約50 mg，放在反應堆中經中子照射后，頭發(fā)中的鋅元素與中子反應生成具有放射性的同位素鋅，其核反應方程式為： +。衰變放射出能量為1115 eV的γ射線，通過γ射線強度的測定可以計算出頭發(fā)中鋅的含量。關于以上敘述，下列說法正確的是?(    ) 

A. 和有相同的核子數?    B. 和有相同的質子數?

C.γ射線是電磁波?                           D.γ射線不是電磁波

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2011-2012學年江蘇省無錫一中高三（上）月考物理試卷（9月份）（解析版） 題型：解答題

【選修模塊3-5】
（1）下列說法正確的是______．
A．用加溫或加壓的方法不能改變原子核衰變的半衰期
B．某原子核經過一次α衰變后，核內質子數減少4個
C．與的核內具有相同的中子數和不同的核子數
D．放射性物質發(fā)生β衰變時所釋放的電子來源于核外電子
（2）如圖1所示，質量為m2=10kg的滑塊靜止于光滑水平面上，一小球m1=5kg，以v1=10m/s的速度與滑塊相碰后以2m/s的速率被彈回．碰撞前兩滑塊的總動能為______J，碰撞后兩滑塊的總動能為______J．說明這次碰撞是______．（填彈性碰撞或非彈性碰撞）
（3）氫原子的能級如圖2所示，求：
①當氫原子從n=4向n=2的能級躍遷時，輻射的光子照射在某金屬上，剛好能發(fā)生光電效
應，則該金屬的逸出功為多少？
②現有一群處于n=4的能級的氫原子向低能級躍遷，在輻射出的各種頻率的光子中，能使
該金屬發(fā)生光電效應的頻率共有多少種？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

下列說法正確的是               。

          A．用加溫或加壓的方法不能改變原子核衰變的半衰期

          B．某原子核經過一次α衰變后，核內質子數減少4個

          C．與的核內具有相同的中子數和不同的核子數

          D．放射性物質發(fā)生β衰變時所釋放的電子來源于核外電子

查看答案和解析>>

同步練習冊答案