10.已知氘核質(zhì)量為2.0136u,中子質(zhì)量為1.0087u,氦核的質(zhì)量為3.0150u.
(1)寫出兩個(gè)氘核聚變成氦核的核反應(yīng)方程;
(2)計(jì)算上述核反應(yīng)中釋放的核能;
(3)若兩氘核以相等的動能E做對心碰撞即可發(fā)生上述核反應(yīng),且釋放的核能(設(shè)為△Ε)全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,中子的質(zhì)量設(shè)為m. 求:反應(yīng)中生成的氦核和中子的動能各是多少?(用本小題中的物理符號表示結(jié)果)

分析 根據(jù)核反應(yīng)過程遵循質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒求出新核的質(zhì)量數(shù)、核電荷數(shù)從而確定新核,并最終寫出核反應(yīng)方程式.要計(jì)算釋放的核能,就必須知道核反應(yīng)虧損的質(zhì)量,根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程△E=△mC2即可求出核反應(yīng)釋放的能量

解答 解:(1)核反應(yīng)方程:$\underset{\stackrel{2}{\;}}{1}H$+$\underset{\stackrel{2}{\;}}{1}$H→$\underset{\stackrel{3}{\;}}{2}$He+$\underset{\stackrel{1}{\;}}{0}$n
(2)由題給條件可求出質(zhì)量虧損為:△m=2.0136u×2-(3.0150+1.0087)u=0.0035u
所以釋放的核能為△E=△mc2=931.5×0.0035MeV=3.26 MeV   
(3)由動量守恒及能的轉(zhuǎn)化和守恒定律,
得0=0=3mvα-mvH    
    2E+△E=E+EKH      
得${E}_{Kα}=\frac{3}{2}m{v}_{α}^{2}$,EKH=$\frac{1}{2}m{v}_{H}^{2}$
聯(lián)立方程解得組,可得:E=$\frac{1}{4}(2E+△E)$       EKH= $\frac{3}{4}(2E+△E)$
答:1)兩個(gè)氘核聚變成氦核的核反應(yīng)方程為:$\underset{\stackrel{2}{\;}}{1}H$+$\underset{\stackrel{2}{\;}}{1}$H→$\underset{\stackrel{3}{\;}}{2}$He+$\underset{\stackrel{1}{\;}}{0}$n
(2)核反應(yīng)中釋放的核能為3.26 MeV;
(3)中生成的氦核和中子的動能各是$\frac{1}{4}(2E+△E)$,$\frac{3}{4}(2E+△E)$

點(diǎn)評 核反應(yīng)過程質(zhì)量數(shù)與核電荷數(shù)守恒,據(jù)此可以寫出核反應(yīng)方程;要抓住微觀粒子的碰撞,相當(dāng)于彈性碰撞,遵守兩大守恒:動量守恒和能量守恒

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.下列關(guān)于點(diǎn)電荷的說法中,正確的是( 。
A.帶電球體一定可以看成點(diǎn)電荷
B.直徑大于1 cm的帶電球體一定不能看成點(diǎn)電荷
C.直徑小于1 cm的帶電球體一定可以看成點(diǎn)電荷
D.點(diǎn)電荷與質(zhì)點(diǎn)都是理想化的模型

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

3.宇航員駕駛一艘宇宙飛船飛臨X星球,然后在該星球上做火箭發(fā)射實(shí)驗(yàn).微型火箭點(diǎn)火后加速上升4s后熄火,測得火箭上升的最大高度為80m,若火箭始終在垂直于星球表面的方向上運(yùn)動,火箭燃料質(zhì)量的損失及阻力忽略不計(jì),且已知該星球的半徑為地球半徑的$\frac{1}{2}$,質(zhì)量為地球質(zhì)量的1/8,地球表面的重力加速度g0取10m/s2
(1)求該星球表面的重力加速度;
(2)求火箭點(diǎn)火加速上升時(shí)所受的平均推力與其所受重力的比值;
(3)若地球的半徑為6400km,求該星球的第一宇宙速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

20.如果一個(gè)物體做豎直上拋運(yùn)動,其初速度大小為19.6m/s,經(jīng)過2s達(dá)到了最高點(diǎn),速度為0,求物體上拋過程中的平均加速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.如圖所示,AA1、BB1、CC1為三條平行直線,相鄰直線間的距離相等,兩區(qū)域存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都為B,方向相反的勻強(qiáng)磁場,一質(zhì)量m=2.0×l0-12 kg,電荷量q=1.0×10-5 C的帶正電粒子從AA1上的M點(diǎn)以速度v0=2×105 m/s垂直AA1方向射入磁場,粒子能夠從CC1上的P點(diǎn)射出(圖中未畫出),若撤去磁場,粒子剛好從CC1的Q點(diǎn)射出.己知B=0.4T,不計(jì)粒子的重力.下列說法中正確的是( 。
A.粒子從P點(diǎn)射出的速度方向一定與CC1垂直
B.相鄰直線間的距離可能為0.12m
C.粒子從M運(yùn)動到P的時(shí)間可能為1.0×10-6 s
D.PQ間的距離可能為0.4m

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

15.(1)在做“互成角度的兩個(gè)力的合成”實(shí)驗(yàn)時(shí),橡皮條的一端固定在木板上,用兩個(gè)彈簧秤把橡皮條的另一端拉到某一確定的0點(diǎn),以下操作正確的是B
A.同一實(shí)驗(yàn)過程中,0點(diǎn)位置允許變動
B.實(shí)驗(yàn)中,彈簧秤必須保持與木板平行,讀數(shù)時(shí)視線要正對彈簧秤刻度
C.實(shí)驗(yàn)中,先將其中一個(gè)彈簧沿某一方向拉到最大量程,然后只需調(diào)節(jié)另一彈簧秤的大小和方向,把橡皮條的另一端拉到0點(diǎn)
D.實(shí)驗(yàn)中,把橡皮條的另一端拉到0點(diǎn)時(shí)兩個(gè)彈簧秤之間夾角應(yīng)取90°,以便計(jì)算合力的大小
(2)在上述實(shí)驗(yàn)中,下列哪些方法可減少實(shí)驗(yàn)誤差:AB.
A.使用彈簧稱拉橡皮條時(shí),應(yīng)使它與木板平面平行
B.兩個(gè)分力F1、F2的大小要盡量大些
C.兩個(gè)分力F1、F2的夾角越大越好
D.拉橡皮條的細(xì)繩要稍短些
(3)某同學(xué)做《互成角度的兩個(gè)力的合成》的實(shí)驗(yàn)中作出如圖所示的圖,其中A為固定橡皮條的固定點(diǎn),O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)合點(diǎn),圖中F是F1、F2合力的理論值,F(xiàn)′是合力的實(shí)驗(yàn)值,實(shí)驗(yàn)需要進(jìn)行比較的是F和F′,通過本實(shí)驗(yàn),可以得出結(jié)論:在誤差允許的范圍內(nèi),平行四邊形定則是正確的.

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

2.在探究求合力的方法實(shí)驗(yàn)中,某實(shí)驗(yàn)小組采用了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置.實(shí)驗(yàn)中,把橡皮條的一端固定在板上的G點(diǎn),橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩套,將木板豎直固定好,在兩條細(xì)繩套上分別掛上適當(dāng)?shù)你^碼,互成角度拉橡皮條使之伸長,將結(jié)點(diǎn)拉到某一位置O,此時(shí)需要記下結(jié)點(diǎn)的位置O以及①兩細(xì)繩的方向和②倆組鉤碼的個(gè)數(shù).再用一條細(xì)繩套掛上適當(dāng)?shù)你^碼把橡皮條拉長,使結(jié)點(diǎn)也到達(dá)同一個(gè)位置O,再次記錄③該細(xì)繩的方向和④鉤碼的個(gè)數(shù).實(shí)驗(yàn)時(shí),用兩個(gè)力拉橡皮條和用一個(gè)力拉橡皮條都使之伸長且使結(jié)點(diǎn)到達(dá)同一個(gè)位置O的目的是⑤兩次拉到同樣的位置O,橡皮條的伸長量相同,兩次作用效果相同,這樣一組鉤碼單獨(dú)拉時(shí)的力,就是兩組鉤碼共同拉時(shí)拉力的合力.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

19.電動汽車不會產(chǎn)生廢氣,與傳統(tǒng)燃油汽車相比不存在大氣污染問題,所以發(fā)展前景廣闊.下面是某國產(chǎn)電動汽車的一些參數(shù):
 車型 純電動2016款 整車質(zhì)量 1940kg
 額定功率 90kW 0~100km/h加速時(shí)間 10s
 最大速率 108km/h 續(xù)航里程 300km
某試車員質(zhì)量為60kg,駕駛該型號的汽車由靜止開始以2.5m/s2的加速度沿水平路面從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn),如圖所示,車在A到B的過程中所受阻力恒為車對地面壓力的0.2倍,到B點(diǎn)時(shí),車恰達(dá)到額定功率,之后車保持額定功率經(jīng)15s時(shí)間沿斜坡BCD到達(dá)斜坡的坡頂D,D距水平面的高度h=5m,車到達(dá)斜坡的頂端D時(shí)恰達(dá)到其最大速率,g取10m/s2.求:
(1)車到達(dá)B點(diǎn)的速度;
(2)車從B到D的過程中克服阻力所做的功.

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

20.某同學(xué)做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示,其中A為固定橡皮條的圖釘,O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn),OB與OC為細(xì)繩.圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖.
(1)如果沒有操作失誤,圖乙中的F與F′兩力中,方向一定沿AO方向的是F′.
(2)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是B.
A.理想實(shí)驗(yàn)法                  B.等效替代法
C.控制變量法                  D.建立物理模型法
(3)實(shí)驗(yàn)時(shí),主要的步驟是:
A.在桌上放一塊方木板,在方木板上鋪一張白紙,用圖釘把白紙釘在方木板上;
B.用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點(diǎn),在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩,細(xì)繩的另一端系著繩套;
C.用兩個(gè)彈簧測力計(jì)分別鉤住繩套,互成角度地拉橡皮條,使橡皮條伸長,結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O.記錄下O點(diǎn)的位置,讀出兩個(gè)彈簧測力計(jì)的示數(shù);
D.按選好的標(biāo)度,用鉛筆和刻度尺作出兩個(gè)彈簧測力計(jì)的拉力F1和F2的圖示,并用平行四邊形定則求出合力F;
E.只用一個(gè)彈簧測力計(jì),通過細(xì)繩套拉橡皮條使其伸長,讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù),記下細(xì)繩的方向,按同一標(biāo)度作出這個(gè)F′的圖示;
F.比較F′和F的大小和方向,看它們是否相同,得出結(jié)論.
上述步驟中:
①有重要遺漏的步驟的序號是C和E;
②遺漏的內(nèi)容分別是C中未記下兩條細(xì)繩的方向和E中未說明是否把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到了位置O.

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同步練習(xí)冊答案