高三物理解答题中等难度题
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238U的半衰期是4.5×109年,假设一块矿石中含有的.求:
(1)经过45亿年后,还剩多少?
(2)假设发生衰变的铀都变成了,矿石中含有多少铅?
(3)这时铀、铅的质量之比是多少?
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测得某矿石中铀、铅质量比为1.17∶1,假设开始时矿只含有铀238,发生衰变的铀238都变成了铅206.已知铀238的半衰期是4.5×109年,求矿石的年龄.
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高三物理填空题中等难度题查看答案及解析
一块含铀的矿石质量为M,其中铀元素的质量为m.铀发生一系列衰变,最终生成物为铅.已知铀的半衰期为T,那么下列说法中正确的有( )
A.经过两个半衰期后这块矿石中基本不再含有铀了
B.经过两个半衰期后原来所含的铀元素的原子核有发生了衰变
C.经过三个半衰期后,其中铀元素的质量还剩
D.经过一个半衰期后该矿石的质量剩下
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从天然铀中分离出235U是核能开发利用的关键技术。小李同学设计了电磁分离235U和238U的实验方案,如图甲所示。含有带电量均为q的235U和238U离子,从容器A下方的小孔S1进入加速电压为U的匀强电场中,其初速度可视为零,以离子刚射入磁场时的O点为坐标原点,水平向右为x轴正方向,x轴下方有垂直纸面向内的匀强磁场,磁感应强度为B。离子在磁场中行进半个圆周后被位于原点O右侧x轴上的收集器分别收集。核子的质量为m,不考虑离子重力及离子间的相互作用。
(1)求收集器收集到235U和238U离子的位置坐标x;
(2)实际上加速电压U会有微小变化,设其变化范围为[(U-△U)~(U+△U)]。为了完全分离出这两种离子,△U/U应小于多少?
(3)初速为零,带电量为q的235U和238U离子,经过加速电压为U的特殊电场,从O点垂直进入磁场时,与垂直x轴入射方向左右对称偏离,导致有一个发散角α,如图乙所示。若α角过大,可能使两束离子发生交叠,导致两种离子无法完全分离,为保证上述两种离子被完全分离,求允许的最大发散角αm。(可以用反三角函数表示)
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铀234的半衰期为2.7×105年,发生α衰变后变为钍230,设一块铀矿石中原来没有钍,在54万年后,这块矿石中铀、钍含量之比为
A. 1:1 B. 1:3 C. 117:345 D. 92:90
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