(12分)(2010·蘇州模擬)質(zhì)譜儀可測(cè)定同位素的組成．現(xiàn)有一束一價(jià)的鉀39和鉀41離

子經(jīng)電場(chǎng)加速后，沿著與磁場(chǎng)和邊界均垂直的方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，

如圖所示．測(cè)試時(shí)規(guī)定加速電壓大小為U₀，但在實(shí)驗(yàn)過程中加

速電壓有較小的波動(dòng)，可能偏大或偏小ΔU.為使鉀39和鉀41打在

照相底片上的區(qū)域不重疊，ΔU不得超過多少？(不計(jì)離子的重力)

(14分)如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域是緊鄰的，且寬度相等均為d，電場(chǎng)方向在紙平面內(nèi)豎直向下，而磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，一帶正電的粒子從O點(diǎn)以速度v₀沿垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)，從A點(diǎn)出電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)，離開電場(chǎng)時(shí)帶電粒子在電場(chǎng)方向的偏轉(zhuǎn)位移為電場(chǎng)寬度的一半，當(dāng)粒子從磁場(chǎng)右邊界上C點(diǎn)穿出磁場(chǎng)時(shí)速度方向與進(jìn)入電場(chǎng)O點(diǎn)時(shí)的速度方向一致，已知d、v₀(帶電粒子重力不計(jì))，求：                                  圖12

(1)粒子從C點(diǎn)穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度大小v；

(2)電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的比值.

隨著現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展，大量的科學(xué)發(fā)現(xiàn)促進(jìn)了人們對(duì)原子、原子核的認(rèn)識(shí)，下列有關(guān)原子、原子核的敘述正確的是________．(填選項(xiàng)前的編號(hào))

①盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)說明原子核內(nèi)部具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)

②天然放射現(xiàn)象表明原子核內(nèi)部有電子

③輕核聚變反應(yīng)方程有：H＋H―→He＋n

④氫原子從n＝3能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)和從n＝2能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)，前者躍遷輻射出的光子波長(zhǎng)比后者的長(zhǎng)

某核反應(yīng)方程為H＋H→He＋X.已知H的質(zhì)量為2.0136 u，H的質(zhì)量為3.0180 u，He的質(zhì)量為4.0026 u，X的質(zhì)量為1.0087 u．則

(1)X是什么粒子？

(2)該反應(yīng)釋放能量還是吸收能量？

云室處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一靜止的質(zhì)量為M的原子核在云室中發(fā)生一次α衰變，α粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q，其運(yùn)動(dòng)軌跡在與磁場(chǎng)垂直的平面內(nèi)，且軌道半徑為R，試求衰變過程中的質(zhì)量虧損．(注：涉及動(dòng)量問題時(shí)，虧損的質(zhì)量可忽略不計(jì))

．一個(gè)靜止的氡核Rn，放出一個(gè)α粒子后衰變?yōu)獒暫薖o，同時(shí)放出能量為E＝0.26MeV的光子．假設(shè)放出的核能完全轉(zhuǎn)變?yōu)獒暫伺cα粒子的動(dòng)能，不計(jì)光子的動(dòng)量．已知M_氡＝222.08663 u、m_α＝4.0026u、M_釙＝218.0766u，1 u相當(dāng)于931.5 MeV的能量．

(1)寫出上述核反應(yīng)方程；

(2)求出發(fā)生上述核反應(yīng)放出的能量；

(3)確定釙核與α粒子的動(dòng)能．

太陽內(nèi)部持續(xù)不斷地發(fā)生著4個(gè)質(zhì)子聚變?yōu)橐粋�(gè)氦核的熱核反應(yīng)，這個(gè)核反應(yīng)釋放出的大量能量就是太陽的能源．

(1)寫出這個(gè)核反應(yīng)方程．

(2)這一核反應(yīng)能釋放出多少能量？

(3)已知太陽每秒釋放能量為3.8×10²⁶J，則太陽每秒減少的質(zhì)量為多少kg?

(4)若太陽質(zhì)量減小萬分之三，熱核反應(yīng)不能繼續(xù)進(jìn)行，計(jì)算太陽還能存在多少年？(m_p＝1.0073 u，m_α＝4.0015u，m_e＝0.00055 u，太陽的質(zhì)量為2×10³⁰ kg)

(2009·江蘇高考)在β衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出．中微子的性質(zhì)十分特別，因此在實(shí)驗(yàn)中很難探測(cè).1953年，萊克斯和柯文建造了一個(gè)由大水槽和探測(cè)器組成的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，利用中微子與水中H的核反應(yīng)，間接地證實(shí)了中微子的存在．

(1)中微子與水中的H發(fā)生核反應(yīng)，產(chǎn)生中子(n)和正電子(e)，即

中微子＋H→n＋e

可以判定，中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是________．(填寫選項(xiàng)前的字母)

A．0和0　　　　　　　B．0和1

C．1和0              D．1和1

(2)上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚�(gè)光子(γ)，即

e＋e→2γ

已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.1×10^{－31 kg}，反應(yīng)中產(chǎn)生的每個(gè)光子的能量約為________J．正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋�(gè)光子，原因是________．

(1)放射性物質(zhì)Po和Co的核衰變方程分別為：

Po→Pb＋X₁　Co→Ni＋X₂

方程中的X₁代表的是________，X₂代表的是________．

(2)如圖15－2－1所示，鉛盒內(nèi)裝有能釋放α、β和γ射線的放射性物質(zhì)，在靠近鉛盒的頂部加上電場(chǎng)E或磁場(chǎng)B，在圖(a)、(b)中分別畫出射線運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖．(在所畫軌跡上須標(biāo)明是α、β和γ中的哪種射線)

一個(gè)钚的同位素Pu的原子核靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．某時(shí)刻該原子核垂直于磁場(chǎng)方向放射出一個(gè)α粒子，變成鈾的同位素，同時(shí)輻射出能量為E＝0.09 MeV的光子．已知钚原子核的質(zhì)量M₀＝238.999655u，α粒子的質(zhì)量m＝4.001509 u，反沖核的質(zhì)量M＝234.993470 u．取1 u·c²＝931 MeV.

(1)寫出衰變的核反應(yīng)方程．

(2)α粒子和反沖核的動(dòng)能各是多少？

(3)畫出α粒子和反沖核在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖．