人教版 (2019)选择性必修 第三册1 原子核的组成复习练习题

5.1　原子核的组成

一、选择题(本题共3小题，每题6分，共18分)

1．如图所示，天然放射性元素，放出α、β、γ三种射线同时射入互相垂直的匀强电场和匀强磁场中，射入时速度方向和电场、磁场方向都垂直，进入场区后发现β射线和γ射线都沿直线前进，则α射线(　A　)

A．向右偏 B．向左偏

C．直线前进  D．无法判断

解析：γ射线不带电，故在电磁场中不偏转，β射线不偏转是因为电场力与洛伦兹力是一对平衡力，故Eq＝Bqv即v＝，而α射线的速度比β射线小，因此α射线受向右的电场力远大于向左的洛伦兹力，故α射线向右偏，A正确，B、C、D错。

2．某一放射性元素放出的射线通过电场后分成三束，如图所示，下列说法正确的是(　D　)

A．射线1的电离作用在三种射线中最强

B．射线2贯穿本领最弱，用一张白纸就可以将它挡住

C．放出一个射线1的粒子后，形成的新核比原来的电荷数少1个

D．一个原子核放出一个射线3的粒子后，质子数和中子数都比原来少2个

解析：射线3在电场中向负极板偏转，射线3为α粒子，电离作用在三种射线中最强，故A错误；射线2在电场中不偏转，射线2为γ射线，其贯穿本领最强，故B错误；射线1在电场中向正极板偏转，射线1是β粒子，放出一个射线1的粒子后，形成的新核比原来的电荷数多1个，故C错误；射线3为α粒子，一个原子核放出一个射线3的粒子后，质子数和中子数都比原来少2个，故D正确。

3．如图所示，x为未知的放射源，L为薄铝片，若在放射源和计数器之间加上L后，计数器的计数率大幅度减小，在L和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，则x可能是(　C　)

A．α和β的混合放射源 B．纯α放射源

C．α和γ的混合放射源  D．纯γ放射源

解析：此题考查运用三种射线的性质分析问题的能力。在放射源和计数器之间加上铝片后，计数器的计数率大幅度减小，说明射线中有穿透力很弱的粒子，即α粒子，在铝片和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，说明穿过铝片的粒子中无带电粒子，故只有γ射线。因此，放射源可能是α和γ的混合放射源。

二、非选择题(共22分)

4．(10分)茫茫宇宙空间存在大量的宇宙射线，对航天员构成了很大的威胁，现有一束射线(含有α、β、γ三种射线)。

(1)在不影响β和γ射线的情况下，如何用最简单的办法除去α射线？

(2)余下的β和γ射线经过如图所示的一个使它们分开的磁场区域，请画出β和γ射线进入磁场区域后轨迹的示意图。

(3)用磁场可以区分β和γ射线，但不能把α射线和γ射线区分开来，为什么？(已知α粒子的质量约是β粒子质量的8 000倍，α射线速度约为光速的，β射线速度约为光速)

解析：(1)由于α射线贯穿能力很弱，用一张纸放在射线前即可除去α射线。

(2)γ射线不带电，垂直磁场进入磁场中不会受到洛伦兹力，故不会发生偏转，由左手定则可判断出β射线进入磁场中时受竖直向上的洛伦兹力，如图所示。

(3)α粒子和电子在磁场中偏转，根据：qvB＝m，得：R＝；对α射线有：R1＝；对β射线有：R2＝，故：＝＝400，α射线穿过此磁场时，半径很大，几乎不偏转，故与γ射线无法区分开来。

5．(12分)在暗x室的真空管装置中做如下实验：在竖直放置的平行金属板间的匀强电场中，有一个能产生α、β、γ三种射线的放射源，从放射源射出的一束射线垂直于电场方向射入电场，如图所示，在与放射源距离为H高处水平放置两张叠放着的涂药面朝下的显影纸(比一般纸厚且坚韧的涂有感光药的纸)，经射线照射一段时间后使两张显影纸显影。

(1)上面的显影纸有几个暗斑？各是什么射线的痕迹？

(2)下面的显影纸显出3个暗斑，试估算中间暗斑与两边暗斑的距离之比；

(3)若在此空间再加上与电场方向垂直的匀强磁场，一次使α射线不偏转，一次使β 射线不偏转，则两次所加匀强磁场的磁感应强度之比是多少？(已知mα＝4 u，mβ＝ u，vα＝，vβ＝c)

答案：(1)2个暗斑，分别是β、γ射线的痕迹

(2)sα∶sβ＝5∶184

(3)Bα∶Bβ＝10∶1

解析：(1)一张显影纸即可挡住α射线。

(2)s＝at2，而a＝qE/m，t＝，故s＝

即sα∶sβ＝∶＝5∶184。

(3)qE＝qvB，所以B＝∝

故Bα∶Bβ＝vβ∶vα＝10∶1。