分析 (1)根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可寫成核反應(yīng)方程.
(2)該反應(yīng)過程動(dòng)量守恒,根據(jù)動(dòng)量守恒列方程可求解.
(3)根據(jù)質(zhì)能方程可知質(zhì)量虧損和一定能量相對(duì)應(yīng),因此求出反應(yīng)過程中能量的變化,根據(jù)質(zhì)能方程即可求出質(zhì)量的虧損
解答 解:(1)根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒得該核反應(yīng)方程為:${\;}_{7}^{14}$N+${\;}_{0}^{1}$n→${\;}_{6}^{12}$C+${\;}_{1}^{3}$H;
(2)設(shè)中子質(zhì)量為m0,612C核質(zhì)量mC,甲核質(zhì)量為m甲,以中子的初速度方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量守恒得:
m0v0=mC vC+m甲v甲,
即:m0v0=12 m0 vC+3 m0v甲,
又因?yàn)?{\;}_{6}^{12}$C與甲核動(dòng)量比為1:l,所以:m0vC=m甲v甲
即:12m0vC=3m0v甲,
聯(lián)立以上兩個(gè)方程,得:vC=$\frac{{v}_{0}}{24}$,v甲=$\frac{{v}_{0}}{6}$;
(3)根據(jù)反應(yīng)過程中增加的動(dòng)能為:△EK=$\frac{1}{2}$mCvC2+$\frac{1}{2}$m甲v甲2-$\frac{1}{2}$m0v02,
根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒得:△E=△EK=△mc2,
解得:△m=$\frac{43{m}_{0}{v}_{0}^{2}}{96{c}^{2}}$.
答:(1)核反應(yīng)方程式為:${\;}_{7}^{14}$N+${\;}_{0}^{1}$n→${\;}_{6}^{12}$C+${\;}_{1}^{3}$H.
(2)${\;}_6^{12}C$與甲核的速度分別是:$\frac{{v}_{0}}{24}$、$\frac{{v}_{0}}{6}$;
(3)若中子的質(zhì)量為m,則該反應(yīng)前后的質(zhì)量虧損為$\frac{43{m}_{0}{v}_{0}^{2}}{96{c}^{2}}$.
點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了守恒定律在近代物理中的應(yīng)用,通過該題體會(huì)能量守恒和動(dòng)量守恒使用的廣泛性.核反應(yīng)過程系統(tǒng)核電荷數(shù)與質(zhì)量數(shù)守恒、核子與原子核間碰撞時(shí)系統(tǒng)動(dòng)量守恒,根據(jù)核電荷數(shù)與質(zhì)量數(shù)守恒可以寫出核反應(yīng)方程式,應(yīng)用動(dòng)量守恒定律、質(zhì)能方程可以解題.
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | Pt | B. | Ps | C. | fs | D. | fvmt |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 動(dòng)能和勢(shì)能之和仍然守恒 | |
B. | 動(dòng)能和勢(shì)能之和將增加 | |
C. | 動(dòng)能和勢(shì)能之和將逐漸減少,但總能最還是守恒 | |
D. | 動(dòng)能和勢(shì)能之和將逐漸減少,總能量也將逐漸減少 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 1:$\sqrt{3}$ | B. | 1:1 | C. | $\sqrt{3}$:1 | D. | 無法判斷 |
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