20xx教科版高中物理選修（3-5）34《原子核的結(jié)合能》規(guī)范訓(xùn)練-預(yù)覽頁
【正文】 確性，設(shè)計了如下實驗：用動 能為 E1＝ MeV 的質(zhì)子轟擊靜止的鋰核 73Li，生成兩個 α 粒子的動能之和為 E2＝ MeV. (1)寫 出該核反應(yīng)方程． (2)通過計算說明 ΔE＝ Δmc2 正確． (已知質(zhì)子 mp＝ 3 u， α粒子 mα＝ 5 u，鋰核 mLi＝ 0 u) 解析 (1)73Li＋ 11H→ 42He＋ 42He (2)核反應(yīng)的質(zhì)量虧損為 Δm＝ mLi＋ mp－ 2mα＝ ( 0＋ 3－ 2 5) u＝ 3 u，由質(zhì)能方程可知，質(zhì)量虧損相當(dāng)?shù)哪芰繛? ΔE＝ Δmc2＝ 3 MeV＝ MeV 而系統(tǒng)增加的能量為 ΔE′ ＝ E2－ E1＝ MeV 這些能量正是來自核反應(yīng)中，在誤差允許的范圍內(nèi)視為相等，所以 ΔE＝ Δmc2正確． 答案 (1)73Li＋ 11H→ 42He＋ 42He (2)ΔE＝ MeV ΔE′ ＝ MeV 在誤差允許的范圍內(nèi)視為相等，所以 ΔE＝ Δmc2正確． 13．用中子轟擊鋰核 (63Li)發(fā) 生核反應(yīng)，生成氚核 (31H)和 α粒子，并放出 MeV的能量． (1)寫出核反應(yīng)方程． (2)求出質(zhì)量虧損． (3)若中子和鋰核是以等值反向的動量相碰，則氚核和 α 粒子的動能比是多少？ (4)α粒子的動能是多大？ 解析 (1)63Li＋ 10n→ 31H＋ 42He (2)依據(jù) ΔE＝ Δmc2得 Δm＝ u＝ 2 u (3)根據(jù)題意有： 0＝ m1v1＋ m2v2 式中 m m v v2 分別為氚核和 α 粒子的質(zhì)量和速度，由上式及動能 Ek＝ p22m，可得它們的動能之比為： Ek1∶ Ek2＝ p22m1∶p22m2＝12m1∶12m2＝ m2∶ m1＝ 4∶ 3. (4)α 粒子的動能 Ek2＝ 37(Ek1＋ Ek2)＝ 37 MeV＝ MeV. 答案 (1)63Li＋ 10n→ 31H＋ 42He (2) 2 u (3)4∶ 3 (4) MeV
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