1919年盧瑟福用α粒子撞擊14N核發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子.
(1)寫(xiě)出這個(gè)核反應(yīng)的方程.
(2)上述核反應(yīng)可以用如下的模型來(lái)認(rèn)識(shí),運(yùn)動(dòng)的α粒子撞擊一個(gè)靜止的14N核,它們暫時(shí)形成一個(gè)整體(復(fù)合核),隨即復(fù)合核迅速轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)子和另一個(gè)原子核.已知復(fù)合核發(fā)生轉(zhuǎn)化需要能量1.19MeV.那么要想發(fā)生上述核反應(yīng),入射的α粒子的能量至少要多大?
(3)英國(guó)物理學(xué)家威爾遜在1911年發(fā)明了“云室”,帶電粒子在云室中運(yùn)動(dòng)時(shí),可以顯現(xiàn)出運(yùn)動(dòng)的徑跡.把云室放在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,分別將質(zhì)子和α粒子垂直于電場(chǎng)方向打入同一勻強(qiáng)電場(chǎng)中,粒子初速度的方向跟電場(chǎng)線所在平面平行,觀察到它們運(yùn)動(dòng)的徑跡,如果質(zhì)子和α粒子運(yùn)動(dòng)的徑跡相同.求:質(zhì)子和α粒子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能之比是多少?
【答案】分析:(1)根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可以正確書(shū)寫(xiě)核反應(yīng)方程,
(2)α粒子撞擊714N核形成復(fù)合核過(guò)程,遵循動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律,根據(jù)兩大守恒列方程求解入射的α粒子的動(dòng)能.
(3)帶電粒子垂直于電場(chǎng)方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解.
解答:解:(1)根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得α粒子轟擊氮核方程為:
147N+42He→178O+11
(2)α粒子撞擊714N核形成復(fù)合核過(guò)程,遵循動(dòng)量守恒定律,則有
   m1v=(m1+m2)v
由能量守恒得到m1v2-(m1+m2)v2=1.19MeV
聯(lián)立以上兩式,解得入射的α粒子的動(dòng)能至少為m1v2=1.53MeV.
(3)帶電粒子垂直于電場(chǎng)方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)它沿入射方向的位移是x,沿電場(chǎng)的方向的位移為y,有
y==
由于質(zhì)子和α粒子的徑跡相同,即它們沿入射方向通過(guò)相同的位移時(shí),沿電場(chǎng)方向的位移y也相同.
質(zhì)子和α粒子的動(dòng)能之比==
答:(1)方程為:147N+42He→178O+11
(2)入射的α粒子的能量至少是1.53MeV.
(3)質(zhì)子和α粒子的動(dòng)能之比是1:2.
點(diǎn)評(píng):利用動(dòng)量守恒和能量守恒解答原子物理問(wèn)題是考查的重點(diǎn),在平時(shí)訓(xùn)練中要加強(qiáng)這方面的訓(xùn)練.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

關(guān)于原子和原子核,下列說(shuō)法正確的是( 。
A、1919年盧瑟福用α粒子轟擊氮核:
 
17
7
N+
 
4
2
He→
 
17
8
O+
 
1
1
H
,因此發(fā)現(xiàn)中子
B、1932年查德威克用α粒子轟擊鐵核:
 
9
4
Be+
 
4
2
He→
 
12
6
O+
 
1
0
n
,因此發(fā)現(xiàn)質(zhì)子
C、1934年約里奧居里夫婦用α粒子轟擊鋁核:
 
27
13
Al+
 
4
2
He→
 
30
15
P+
 
1
0
n
 
30
15
P→
 
30
14
Si+
 
0
1
e
,因此發(fā)現(xiàn)放射性同位素及正電子
D、1905年愛(ài)因斯坦發(fā)現(xiàn)質(zhì)能聯(lián)系方程:E=mc2,因此解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

1919年盧瑟福用α粒子撞擊14N核發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子.
(1)寫(xiě)出這個(gè)核反應(yīng)的方程.
(2)上述核反應(yīng)可以用如下的模型來(lái)認(rèn)識(shí),運(yùn)動(dòng)的α粒子撞擊一個(gè)靜止的14N核,它們暫時(shí)形成一個(gè)整體(復(fù)合核),隨即復(fù)合核迅速轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)子和另一個(gè)原子核.已知復(fù)合核發(fā)生轉(zhuǎn)化需要能量1.19MeV.那么要想發(fā)生上述核反應(yīng),入射的α粒子的能量至少要多大?
(3)英國(guó)物理學(xué)家威爾遜在1911年發(fā)明了“云室”,帶電粒子在云室中運(yùn)動(dòng)時(shí),可以顯現(xiàn)出運(yùn)動(dòng)的徑跡.把云室放在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,分別將質(zhì)子和α粒子垂直于電場(chǎng)方向打入同一勻強(qiáng)電場(chǎng)中,粒子初速度的方向跟電場(chǎng)線所在平面平行,觀察到它們運(yùn)動(dòng)的徑跡,如果質(zhì)子和α粒子運(yùn)動(dòng)的徑跡相同.求:質(zhì)子和α粒子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能之比是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

1919年,盧瑟福用α粒子撞擊14N核,打出了質(zhì)子.該核反應(yīng)方程為:++.如圖.

上述核反應(yīng)可以用如下的模型來(lái)表示,運(yùn)動(dòng)的α粒子撞擊一個(gè)靜止的14N核,它們暫時(shí)形成一個(gè)整體(復(fù)合核),隨即復(fù)合核迅速轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)子和另一個(gè)原子核.已知復(fù)合核發(fā)生轉(zhuǎn)化需要能量1.19 MeV.那么要想發(fā)生上述核反應(yīng),入射的α粒子的能量至少要多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

1919年,盧瑟福用α粒子撞擊14N核,打出了質(zhì)子.該核反應(yīng)方程為:++.如圖.

上述核反應(yīng)可以用如下的模型來(lái)表示,運(yùn)動(dòng)的α粒子撞擊一個(gè)靜止的14N核,它們暫時(shí)形成一個(gè)整體(復(fù)合核),隨即復(fù)合核迅速轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)子和另一個(gè)原子核.已知復(fù)合核發(fā)生轉(zhuǎn)化需要能量1.19 MeV.那么要想發(fā)生上述核反應(yīng),入射的α粒子的能量至少要多大?

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案