1930年發(fā)現(xiàn)用釙放出的射線，其貫穿能力極強(qiáng)，它甚至能穿透幾厘米厚的鉛板，1932年，英國(guó)年輕物理學(xué)家查德威克用這種未知射線分別轟擊氫原子和氮原子，結(jié)果打出一些氫核和氮核.若未知射線均與靜止的氫核和氮核正碰，測(cè)出被打出的氫核最大速度為vH=3.5×107 m/s，被打出的氮核的最大速度vN=4.7×106 m/s，假定正碰時(shí)無機(jī)械能損失，設(shè)未知射線中粒子質(zhì)量為m，初速為v，質(zhì)子的質(zhì)量為m′.

(1)推導(dǎo)打出的氫核和氮核速度的字母表達(dá)式；

(2)根據(jù)上述數(shù)據(jù)，推算出未知射線中粒子的質(zhì)量m與質(zhì)子的質(zhì)量m′之比(已知氮核質(zhì)量為氫核質(zhì)量的14倍).

(1) vN=v.

(2) 1.016 5.


解析:

氫核和氮核正碰滿足動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒，利用動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒定律進(jìn)行計(jì)算.

(1)碰撞滿足動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒，與氫核碰撞時(shí)，有

mv=mv1+mHvH2,mv2=mv12+mHvH2

解得vH=v

同理可得vN=v.

(2)由(1)可得=，代入數(shù)據(jù)得=1.016 5.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來源：高中物理復(fù)習(xí)題 題型：038

中子的發(fā)現(xiàn)是兩個(gè)守恒定律在核反應(yīng)過程中的重要應(yīng)用．1930年發(fā)現(xiàn)用釙放出的α射線轟擊Be核時(shí)產(chǎn)生一種射線，其貫穿能力極強(qiáng)，能穿透幾厘米厚的鉛板，當(dāng)時(shí)著名物理學(xué)家居里夫婦也不知道這是一種什么射線．1932年，英國(guó)青年物理學(xué)家查德威克用這種射線分別轟擊氫原子和氮原子，結(jié)果打出了一些氫核和氮核．若未知射線均與靜止的氫核和氮核正碰，測(cè)出被打出的氫核的最大速度為vH=3.5×107m/s，被打出的氮核的最大速度vN=4.7×106m/s．假定正碰時(shí)無能量損失，設(shè)未知射線中粒子的質(zhì)量為m，初速為v，被打出的核的質(zhì)量為m．

①推導(dǎo)出被打出的核的速度v′的表達(dá)式；

②根據(jù)上述數(shù)據(jù)，推算出未知射線中粒子的質(zhì)量m與質(zhì)子質(zhì)量之比． (氮核質(zhì)量mN，為氫核質(zhì)量mH的14倍)

③用n表示這個(gè)未知粒子寫出題文中所涉及到的核反應(yīng)方程

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科目：高中物理 來源：學(xué)習(xí)高手選修物理－3-5人教版 人教版 題型：038

1930年發(fā)現(xiàn)用釙放出的射線，其貫穿能力極強(qiáng)，它甚至能穿透幾厘米厚的鉛板，1932年，英國(guó)年輕物理學(xué)家查德威克用這種未知射線分別轟擊氫原子和氮原子，結(jié)果打出一些氫核和氮核．若未知射線均與靜止的氫核和氮核正碰，測(cè)出被打出的氫核最大速度為vH＝3.5×107 m/s，被打出的氮核的最大速度vN＝4.7×106 m/s，假定正碰時(shí)無機(jī)械能損失，設(shè)未知射線中粒子質(zhì)量為m，初速為v，質(zhì)子的質(zhì)量為．

(1)推導(dǎo)打出的氫核和氮核速度的字母表達(dá)式；

(2)根據(jù)上述數(shù)據(jù)，推算出未知射線中粒子的質(zhì)量m與質(zhì)子的質(zhì)量之比(已知氮核質(zhì)量為氫核質(zhì)量的14倍)．

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科目：高中物理 來源： 題型：

1930年發(fā)現(xiàn)用釙放出的射線，其貫穿能力極強(qiáng)，它甚至能穿透幾厘米厚的鉛板，1932年，英國(guó)年輕物理學(xué)家查德威克用這種未知射線分別轟擊氫原子和氮原子，結(jié)果打出一些氫核和氮核.若未知射線均與靜止的氫核和氮核正碰，測(cè)出被打出的氫核最大速度為vH=3.5×107 m/s，被打出的氮核的最大速度vN=4.7×106 m/s，假定正碰時(shí)無機(jī)械能損失，設(shè)未知射線中粒子質(zhì)量為m，初速為v，質(zhì)子的質(zhì)量為m′.

(1)推導(dǎo)打出的氫核和氮核速度的字母表達(dá)式；

(2)根據(jù)上述數(shù)據(jù)，推算出未知射線中粒子的質(zhì)量m與質(zhì)子的質(zhì)量m′之比(已知氮核質(zhì)量為氫核質(zhì)量的14倍).

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科目：高中物理 來源： 題型：

1930年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)釙放出的射線貫穿能力極強(qiáng)，它甚至能穿透幾厘米厚的鉛板，1932年，英國(guó)年輕物理學(xué)家查德威克用這種未知射線分別轟擊氫原子和氮原子，結(jié)果打出一些氫核和氮核．若未知射線均與靜止的氫核和氮核正碰，測(cè)出被打出的氫核最大速度為vH=3.5×107m/s，被打出的氮核的最大速度vN=4. 7×106 m/s,假定正碰時(shí)無機(jī)械能損失，設(shè)未知射線中粒子質(zhì)量為m，初速為v，質(zhì)子的質(zhì)量為。

(1)推導(dǎo)被打出的氫核和氮核的速度表達(dá)式；

(2)根據(jù)上述數(shù)據(jù)，推算出未知射線中粒子的質(zhì)量m與質(zhì)子的質(zhì)量之比（已知氮核質(zhì)量為氫核質(zhì)量的14倍）。

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