(20分)靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的鋰原子核(),俘獲一個(gè)速度為7.7×104m/s的中子而發(fā)生核反應(yīng)放出粒子后變成一個(gè)新原子核,已知中子速度方向與磁場(chǎng)方向垂直,測(cè)得粒子速度為2×10m/s,方向與中子速度方向相同,求:
(1)寫出核反應(yīng)方程式;
(2)生成的新核的速度大小和方向(在運(yùn)用動(dòng)量守恒時(shí),不考慮質(zhì)量虧損):
(3)若粒子與新核間相互作用不計(jì),則二者在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌道半徑之比為多少?
(4)經(jīng)過(guò)測(cè)量發(fā)現(xiàn)在核反應(yīng)前后原子核總質(zhì)量減少了0.035u,則這個(gè)反應(yīng)放出了多少焦耳的能量?
(1)
(2)新核速度大小為,方向與中子速度方向相反
(3)
(4)
(1)(4分)
(2)核反應(yīng)過(guò)程中的動(dòng)量守恒,取中子速度方向?yàn)檎?br />(3分)
解得即新核速度大小為,
方向與中子速度方向相反(2分)
(3)   (3分)
   (3分)
(4)由(3分)
(2分)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(1)我國(guó)科學(xué)家經(jīng)過(guò)艱苦努力,率先建成了世界上第一個(gè)全超導(dǎo)托克馬克試驗(yàn)裝置并調(diào)試成功.這種裝置被稱為“人造太陽(yáng)”,它能夠承受上億攝氏度高溫且能夠控制等離子態(tài)的核子發(fā)生聚變并穩(wěn)定持續(xù)地輸出能量,就像太陽(yáng)一樣為人類提供無(wú)限清潔能源.在該裝置內(nèi)發(fā)生的核反應(yīng)方程是H+H―→He+X,其中粒子X(jué)的符號(hào)是________.已知H的質(zhì)量是m1, H的質(zhì)量是m2,He的質(zhì)量是m3,X的質(zhì)量是m4,光速是c,則發(fā)生一次上述聚變反應(yīng)所釋放的核能表達(dá)式為_(kāi)__________________________________________.
(2)光滑水平面上靜止放置一長(zhǎng)方形木板B,B的質(zhì)量為M=2 kg,B的右端離豎直墻6 m.現(xiàn)有一小物體A,其質(zhì)量m=1 kg,以v0=6 m/s的速度從B的左端水平滑上B,如圖所示.A和B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4,B與墻碰撞時(shí)間極短,且碰撞時(shí)無(wú)能量損失.要使A最終不脫離B,B的最短長(zhǎng)度是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

太陽(yáng)輻射出的能量來(lái)源于                ,目前,人類能用于生產(chǎn)的核反應(yīng)放出的能量來(lái)源于                。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子結(jié)合成氘核時(shí),產(chǎn)生γ光子, 由此可見(jiàn)     (    )
A.氘核的質(zhì)量等于質(zhì)子和中子的質(zhì)量之和
B.氘核的質(zhì)量小于質(zhì)子和中子的質(zhì)量之和
C.核子結(jié)合成原子核時(shí)會(huì)釋放核能
D.原子核分解成核子時(shí)會(huì)釋放核能

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

半個(gè)世紀(jì)以來(lái),熱核聚變的研究一直圍繞著一個(gè)主題,那就是要實(shí)現(xiàn)可控的核聚變反應(yīng),造出一個(gè)人造太陽(yáng),一勞永逸地解決人類的能源危機(jī)。在受控核聚變裝置中,需要把核反應(yīng)物質(zhì)——氘()和氚()“加熱”到上億度而成為等離子體,而這些等離子體無(wú)法用通常意義上的“容器”盛裝,只能用強(qiáng)磁場(chǎng)來(lái)束縛它們。前不久,中國(guó)科學(xué)家率先建成了世界上第一個(gè)可控全超導(dǎo)核聚變實(shí)驗(yàn)裝置,模擬太陽(yáng)實(shí)現(xiàn)可控的核聚變。


可控全超導(dǎo)核聚變裝置從內(nèi)到外有五層部件構(gòu)成,比較復(fù)雜,F(xiàn)在按下面的簡(jiǎn)化模型來(lái)討論這個(gè)問(wèn)題:如圖所示,設(shè)想最關(guān)鍵的環(huán)狀磁容器是一個(gè)橫截面為環(huán)形的區(qū)域:內(nèi)徑為R1,外徑為R2,區(qū)域內(nèi)有垂直于截面向里的磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。
(1)該核反應(yīng)方程式為:_____________________________;
(2)已知氘()、氚()、氦()核、中子()的靜質(zhì)量分別為m1、m2、m3、m4,那么在每一個(gè)核反應(yīng)中釋放的能量為多少?(已知光速為C)
(3)若等離子體源恰好放置在環(huán)心O點(diǎn),它能沿半徑方向輻射出各種速率的帶電粒子,這些帶電粒子的最大荷質(zhì)比為k,不計(jì)帶電離子的重力,該磁場(chǎng)能夠約束住的這些帶電粒子的最大速率是多少?
 

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

設(shè)質(zhì)子、中子、氘核的質(zhì)量分別為m1、m2和m3,那么,當(dāng)一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子結(jié)合成一個(gè)氘核時(shí),釋放的能量是          。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(8分)兩氘核發(fā)生了如下核反應(yīng):21H+21H→32He+10n,其中氘核質(zhì)量為2.0136u,氦核質(zhì)量為3.0150u,中子質(zhì)量為1.0087u.求核反應(yīng)中釋放的核能.(1u=931Mev)(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

右圖給出了核子平均質(zhì)量(原子核的質(zhì)量除以核子數(shù))與原子序數(shù)的關(guān)系。下列說(shuō)法中正確的是
A.在α粒子散射實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型
B.天然放射性元素在衰變過(guò)程中電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒,放出的放射線通過(guò)磁場(chǎng),其中一定不偏轉(zhuǎn)的射線是γ射線
C.由圖可知,原子核A裂變成原子核BC要放出核能
D.由圖可知,原子核DE聚變成原子核F要吸收核能

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

關(guān)于核能及愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程,下列說(shuō)法中正確的是(   )
A.核子結(jié)合成原子核時(shí),需吸收能量
B.核子結(jié)合成原子核時(shí),會(huì)放出能量
C.E=mc2中的E是質(zhì)量為m的物體以光速運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能
D.ΔE=Δmc2表示釋放的能量與質(zhì)量虧損的關(guān)系

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