Question

【題目】云室能顯示射線的徑跡，把云室放在磁場中，從帶電粒子運動軌跡的彎曲方向和半徑大小就能判斷粒子的屬性．放射性元素A的原子核靜止放在磁感應強度B=2.5 T的勻強磁場中發生衰變，放射出粒子并變成新原子核B，放射出的粒子與新核運動軌跡如圖所示，測得兩圓的半徑之比R1：R2=42：1，且R1=0.2 m．已知α粒子質量mα =6.64×10﹣27 kg，β粒子質量mβ=9.1×10﹣31 kg，普朗克常量取h=6.6×10﹣34 Js，下列說法正確的是（ ）

A.新原子核B的核電荷數為84
B.放射性元素A原子核發生的是β衰變
C.衰變放射出的粒子的速度大小為2.4×107 m/s
D.如果A原子核衰變時釋放出一種頻率為1.2×1015 Hz的光子，那么這種光子能使逸出功為4.54 eV 的金屬鎢發生光電效應

Answer 1

【答案】A,C,D
【解析】解：A、由動量守恒0=mv﹣mαvα，粒子做圓周運動向心力等于洛倫茲力qvB= ，

又qα=2e，R1：R2=42：1，由以上關系得該放射性元素的電荷量q=84e，即衰變前原子核的電荷數為84，故A正確．

B、衰變過程中動量守恒，因初動量為零，故衰變后兩粒子動量大小相等，方向相反．粒子軌跡為外切圓，說明兩粒子所受的洛倫茲力方向相反，均帶正電，故發生的是α衰變，故B錯誤．

C、因R1= ，得

vα= = m/s≈2.4×107 m/s，故C正確．

D、A原子核衰變時釋放出一種頻率為1.2×1015 Hz的光子，依據E=hγ=6.6×10﹣34×1.2×1015 J=7.92×10﹣19 J=4.95eV＞4.54 eV，因此能使金屬鎢發生光電效應，故D正確；

故選：ACD．