热门试卷

某学习小组到大学的近代物理实验室参观，实验室的老师给他们提供了一张经过放射线照射的底片，底片上面记录了在同一直线上的三个曝光的痕迹，如图9所示。

老师告诉他们，实验时底片水平放置，第2号痕迹位置的正下方为储有放射源的铅盒的开口，放射源可放射出α、β、γ三种射线。然后又提供了α、β、γ三种射线的一些信息如下表。已知铅盒上的开口很小，故射线离开铅盒时的初速度方向均可视为竖直向上，射线中的粒子所受重力、空气阻力及它们之间的相互作用力均可忽略不计，不考虑粒子高速运动时的相对论效应。

原子质量单位1u=1.66×10-27kg，元电荷e=1.6×10-19C，光速c=3.0×108m/s。

（1）学习过程中老师告诉同学们，可以利用三种射线在电场或磁场中的偏转情况对它们加以辨别。如果在铅盒与底片之间加有磁感应强度B=0.70T的水平匀强磁场，请你计算一下放射源射出α射线在此磁场中形成的圆弧轨迹的半径为多大？ （保留2位有效数字）

（2）老师对如图所示的“三个曝光的痕迹”解释说，底片上三个曝光的痕迹是铅盒与底片处在同一平行于三个痕迹连线的水平匀强电场中所形成的。

①试分析说明，第2号痕迹是什么射线照射形成的；

②请说明α粒子从铅盒中出来后做怎样的运动；并通过计算说明第几号曝光痕迹是由α射线照射形成的。

（1）关于天然放射性，下列说法正确的是     。

A，所有元素都可能发生衰变

B，放射性元素的半衰期与外界唯独无关

C，放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性

D，和三种射线中，射线的穿透能力最强

E，一个原子核在一次衰变中可同时放出和三种射线

（2）如图，质量分别为m.m的两个弹性小球A.B静止在地面上方，B球距地面的高度h=0.8m，A球在B球的正上方。先将B球释放，经过一段时间后再将A球释放。当A球下落t=0.3s时，刚好与B球在地面上方的P点处相碰，碰撞时间极短，碰后瞬间A球的速度恰为零。已知m=3 m，重力加速度大小g=10m/s，忽略空气阻力及碰撞中的动能损失。求：

（i）B球第一次到达地面时的速度；

（ii）P点距地面的高度。

（1）下列说法中正确的是

A. 粒子散射实验发现极少数粒子发生了较大角度偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小空间范围

B. 按照玻尔理论，氢原子核外电子向高能级跃迁后动能增加

C. 对放射性物质施加压力，其半衰期将减小

D. 天然放射现象中发出的三种射线是从原子核内放出的

（2）比利时物理学家恩格勒和英国物理学家希格斯，因成功预测希格斯玻色子的存在，获得2013年的诺贝尔奖。在强子对撞实验装置中，用速度为v0、质量为m1的核轰击质量为m2的静止的核，发生核反应，最终产生两种新粒子A和B，其中A为核，质量为m3，速度为v3；B为希格斯玻色子，其质量为m4。求

1）希格斯玻色子B的速度。

2）粒子A的速度符合什么条件时，希格斯玻色子B的速度方向与核的运动方向相反。