10.1930年英國物理學(xué)家考克饒夫和瓦爾頓建造了世界上第一臺粒子加速器,他們獲得了高速運動的質(zhì)子,用來轟擊靜止的鋰7(${\;}_{3}^{7}$Li)原子核,形成一個不穩(wěn)定的復(fù)合核后分解成兩個相同的原子核.
①寫出核反應(yīng)方程式;
②已知質(zhì)子的質(zhì)量為m,初速度為v0,反應(yīng)后產(chǎn)生的一個原子核速度大小為$\frac{3}{4}$v0,方向與質(zhì)子運動方向相反,求反應(yīng)后產(chǎn)生的另一個原子核的速度以及反應(yīng)過程中釋放的核能(設(shè)反應(yīng)過程釋放的核能全部轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽埽?

分析 (1)根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒,書寫核反應(yīng)方程;
(2)根據(jù)動量守恒定律求解氦核的速度;求出質(zhì)量虧損,再根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程求解核反應(yīng)釋放出的能量.

解答 解:
(1)根據(jù)質(zhì)量與電荷數(shù)守恒,則有:${\;}_{3}^{7}Li$+${\;}_{1}^{1}$H→${2}_{2}^{4}$He;               
(2)由動量守恒定律得mv0=4m(-$\frac{3}{4}$v0)+4mv;      
解得:v=v0
釋放的核能為
△E=$\frac{1}{2}$(4m)v2+$\frac{1}{2}$4m($\frac{3}{4}$v02-$\frac{1}{2}$mv02;
解得:△E=$\frac{21}{8}m{v}_{0}^{2}$;
答:①核反應(yīng)方程式${\;}_{3}^{7}Li$+${\;}_{1}^{1}$H→${2}_{2}^{4}$He;
②反應(yīng)后產(chǎn)生的另一個原子核的速度以及反應(yīng)過程中釋放的核能$\frac{21}{8}m{v}_{0}^{2}$.

點評 核反應(yīng)遵守兩大基本規(guī)律:能量守恒定律和動量守恒定律.注意動量守恒定律的矢量性.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

20.下列說法正確的是 ( 。
A.核反應(yīng)堆內(nèi)發(fā)生的是輕核聚變反應(yīng)
B.核反應(yīng)堆內(nèi)發(fā)生的是重核裂變反應(yīng)
C.放射性同位素的半衰期由原子核內(nèi)部因素決定,與外部條件及其變化無關(guān)
D.放射性同位素的半衰期既與原子核內(nèi)部因素有關(guān),也與外部條件有關(guān)
E.核反應(yīng)過程中釋放的γ射線是波長很短的電磁波,它具有很強的穿透本領(lǐng)

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1.物理學(xué)的發(fā)展豐富了人類對物質(zhì)世界的認(rèn)識,推動了科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和革命,促進了物質(zhì)生產(chǎn)的繁榮與人類文明的進步.下列表述正確的是( 。
A.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律
B.洛倫茲發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)定律
C.安培發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)
D.相對論的創(chuàng)立表明經(jīng)典力學(xué)已不再適用

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18.關(guān)于下列四幅圖說法不正確的是( 。
A.
原子中的電子繞原子核高速運轉(zhuǎn)時,運行軌道的半徑是任意的
B.
光電效應(yīng)實驗說明了光具有粒子性
C.
電子束通過鋁箔時的衍射圖樣證實了電子具有波動性
D.
原子核式結(jié)構(gòu)模型很好地解釋了大角度散射實驗現(xiàn)象

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5.如圖所示,電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,電動機M的線圈電阻為R1.閉合開關(guān)S,電動機開始轉(zhuǎn)動,穩(wěn)定后電路中的電流為I,滑動變阻器接入電路的電阻為R2.則(  )
A.電流大小I=$\frac{E}{{R}_{1}+{R}_{2}+r}$B.電動機兩端的電壓U=IR1
C.電源的效率η=$\frac{{R}_{1}+{R}_{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}+r}$×100%D.電動機的機械功率P=IE-I2(R1+R2+r)

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15.如圖所示,平行金屬板中帶電質(zhì)點P原來處于靜止?fàn)顟B(tài),不考慮電流表和電壓表對電路的影響,R1的阻值和電源內(nèi)阻r相等.當(dāng)滑動變阻器R4的滑片向b端移動時,則(  )
A.質(zhì)點P將向下運動B.R3上消耗的功率逐漸增大
C.電流表讀數(shù)減小,電壓表讀數(shù)增大D.電源的輸出功率逐漸增大

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2.用一理想變壓器給負(fù)載供電,變壓器輸入端的電壓V1不變,如圖所示,開始時開關(guān)S是斷開的,現(xiàn)將開關(guān)S閉合,則圖中所有交流電表的示數(shù)以及變壓器輸入功率P的變化情況是( 。
A.V1、V2的示數(shù)不變,A1、A2的示數(shù)增大,P增大
B.V1、V2的示數(shù)不變,A1、A2的示數(shù)減小,P減小
C.V1、V2的示數(shù)不變,A1的示數(shù)增大,A2的示數(shù)減小,P增大
D.V1的示數(shù)不變,V2的示數(shù)增大,A1的示數(shù)減小,A2的示數(shù)增大,P減小

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19.用游標(biāo)卡尺測得某樣品的長度如圖甲所示,其讀數(shù)L=20.15mm,用螺旋測微器測得該樣品的外邊長a如圖乙所示,其讀數(shù)a=1.730mm.

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17.北半球某地的地磁場磁感應(yīng)強度的豎直分量大小為4.5×10-5T.一靈敏電壓表連接在當(dāng)?shù)厝牒:佣蔚膬砂叮訉?00m,該河段漲潮和落潮時有海水(視為導(dǎo)體)流過.設(shè)落潮時,海水自西向東流,流速為2m/s.下列說法正確的是( 。
A.電壓表記錄的電壓為5mVB.電壓表記錄的電壓為9mV
C.河南岸的電勢較高D.河北岸的電勢較高

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