【題目】1930年發(fā)現(xiàn),科學(xué)家在真空條件下用α粒子轟擊 時(shí),產(chǎn)生了一種看不見的、貫穿力很強(qiáng)的不帶電粒子,為了弄清楚這是一種什么粒子,人們用它分別去轟擊氫原子和氮原子,結(jié)果打出一些氫核和氮核,并以此推算出了該粒子的質(zhì)量,從而確定改粒子為中子.設(shè)氫核的質(zhì)量為mH , 氮核的質(zhì)量為氫核質(zhì)量的14倍,碰撞后氫核的速度為vH , 氮核的速度為vN , 假設(shè)中子與它們的碰撞為彈性彈性碰撞,碰撞的粒子分別為中子和氫核及中子和氮核.
(1)試寫出α粒子轟擊 的核反應(yīng)方程;
(2)試根據(jù)中子與氫原子和氮原子的碰撞結(jié)果,利用題中的可測量量,推算出中子的質(zhì)量.
【答案】
(1)
根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒得:
(2)
查德威克認(rèn)為氫核、氮核與中性粒子之間的碰撞是彈性正碰;設(shè)中性粒子質(zhì)量為m,速度為v0,氫核的質(zhì)量為mH,最大速度為vH,并認(rèn)為氫核在打出前為靜止的,那么根據(jù)動(dòng)量守恒和能量守恒可知:
mv0=mv+mHvH…①
…②
其中v是碰撞后中性粒子的速度,由此可得:
vH= …③
同理,mv0=mv+mNvN
mv02= mv2+ mNvN2
可得出中性粒子與氮原子核碰撞后打出的氮核的速度vN= …④
因?yàn)?/span>mN=14mH,由方程③④可得 …⑤
將速度的最大值代入方程⑤,解得:m=1.05mH…⑥
【解析】(1)根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒配平,書寫核反應(yīng)方程.(2)根據(jù)查德威克的理論:氫核、氮核與中性粒子之間的碰撞是彈性正碰,遵守動(dòng)量守恒和能量守恒,由兩大守恒定律列式得到氫核的最大速度vH與初速度v0的關(guān)系式;用同樣的方法得到中性粒子與氮原子核碰撞后打出的氮核的速度vN表達(dá)式,即可得到兩個(gè)之比,從而求中性粒子(中子)的質(zhì)量m與氫核的質(zhì)量mH的關(guān)系.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,傾角為的斜面長,在斜面底端正上方的O點(diǎn)將一小球以速度水平拋出,與此同時(shí)釋放在頂端靜止的滑塊,經(jīng)過一段時(shí)間后,小球恰好能夠以垂直斜面的方向擊中滑塊(小球和滑塊均視為質(zhì)點(diǎn),重力加速度, )。求:
(1)拋出點(diǎn)O離斜面底端的高度;
(2)滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。
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【題目】如圖甲所示為阿特武德機(jī)的示意圖,它是早期測量重力加速度的器械,由英國數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家阿特武德于1784年制成.他將質(zhì)量均為M的兩個(gè)重物用不可伸長的輕繩連接后,放在光滑的輕質(zhì)滑輪上,處于靜止?fàn)顟B(tài)。再在一個(gè)重物上附加一質(zhì)量為m的小物塊,這時(shí),由于小物塊的重力而使系統(tǒng)做初速度為零的緩慢加速運(yùn)動(dòng)并測出加速度,完成一次實(shí)驗(yàn)后,換用不同質(zhì)量的小物塊,重復(fù)實(shí)驗(yàn),測出不同m時(shí)系統(tǒng)的加速度。
⑴所產(chǎn)生的微小加速度可表示為a=________(用M、m、重力加速度g表示);
⑵若選定如圖甲所示左側(cè)重物從靜止開始下落的過程進(jìn)行測量,想要求出重物的質(zhì)量M,則需要測量的物理量有:__________
A.小物塊的質(zhì)量m
B.重物下落的距離及下落這段距離所用的時(shí)間
C.繩子的長度
D.滑輪半徑
⑶經(jīng)過多次重復(fù)實(shí)驗(yàn),得到多組a、m數(shù)據(jù),作出圖像,如圖乙所示,已知該圖像斜率為k,縱軸截距為b,則可求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g=_____,并可求出每個(gè)重物質(zhì)量M=_______。
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【題目】若貨物隨升降機(jī)運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示,則貨物受到升降機(jī)的支持力F與時(shí)間t關(guān)系的圖象可能是( )
A. B. C. D.
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【題目】關(guān)于物體內(nèi)能的變化情況的說法正確的是( )
A.吸熱的物體的內(nèi)能一定增加
B.體積膨脹的物體的內(nèi)能一定減少
C.物體速度加大時(shí),物體內(nèi)能一定加大
D.絕熱壓縮物體,其內(nèi)能一定增加
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【題目】汽車以20m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),剎車后的加速度為5m/s2 , 那么開始剎車后2s與開始剎車后6s汽車通過的位移之比為( 。
A.1:1
B.1:3
C.3:4
D.3:1
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【題目】下列關(guān)于速度的說法正確的是( )
A.速度是描述位置變化的物理量
B.瞬時(shí)速度方向與物體運(yùn)動(dòng)的方向相同
C.速度一定隨加速度增加而增加
D.速度方向一定與加速度方向相同
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【題目】在圖示電路中E為電源電動(dòng)勢,r為電源內(nèi)阻,R1為可變電阻,其阻值隨著溫度的升髙而減小,R2、R3為定值電阻,C為電容器,L為小燈泡。當(dāng)R1的阻值變大時(shí),下列判斷正確的是( )
A. 電流表的示數(shù)增大
B. R2兩端的電壓增大
C. 小燈泡變亮
D. 電容器C所帶的電荷量減小
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