高中物理第十九章原子核5核力與結(jié)合能學(xué)案新人教版選修-資料下載頁
2025-06-08 00:11本頁面
【正文】 析】 核力是一種很強(qiáng)的力，應(yīng)存在于相鄰的核子之間，10－15 m之內(nèi)，由題意知：d＝W＝E，則＝ N＝103 N.【答案】 103 N[能力提升]9．下列說法中，正確的是( )A．愛因斯坦質(zhì)能方程反映了物體的質(zhì)量就是能量，它們之間可以相互轉(zhuǎn)化B．由E＝mc2可知，能量與質(zhì)量之間存在著正比關(guān)系，可以用物體的質(zhì)量作為它所蘊(yùn)藏的能量的量度C．核反應(yīng)中發(fā)現(xiàn)的“質(zhì)量虧損”是由靜止質(zhì)量變成運(yùn)動(dòng)質(zhì)量D．因?yàn)樵诤朔磻?yīng)中產(chǎn)生能量，有質(zhì)量的轉(zhuǎn)化，所以系統(tǒng)只有質(zhì)量數(shù)守恒，系統(tǒng)的總能量和總質(zhì)量并不守恒E．在核反應(yīng)中系統(tǒng)的總能量和總質(zhì)量是守恒的【解析】 E＝mc2說明能量和質(zhì)量之間存在著聯(lián)系，即能量與質(zhì)量之間存在著正比關(guān)系，但并不說明能量和質(zhì)量之間存在相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系，故A項(xiàng)錯(cuò)誤，而B項(xiàng)正確；核反應(yīng)中的“質(zhì)量虧損”并不是質(zhì)量消失，實(shí)際上是由靜止的質(zhì)量變成運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量，并不是質(zhì)量轉(zhuǎn)變成能量，故C項(xiàng)正確；在核反應(yīng)中，質(zhì)量守恒，能量也守恒，在核反應(yīng)前后只是能量的存在方式不同，總能量不變，在核反應(yīng)前后只是物質(zhì)由靜質(zhì)量變成動(dòng)質(zhì)量，故D錯(cuò)誤E正確．【答案】 BCE10．原來靜止的原子核X質(zhì)量為m1，處在區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，經(jīng)α衰變后變成質(zhì)量為m2的原子核Y，α粒子的質(zhì)量為m3，已測(cè)得α粒子的速度垂直于磁場(chǎng)B，且動(dòng)能為E0，假定原子核X衰變時(shí)釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，則下列四個(gè)結(jié)論中，正確的是( ) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：66390054】A．核Y與α粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期之比為B．核Y與α粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑之比為C．此衰變過程中的質(zhì)量虧損為m1－m2－m3D．此衰變過程中釋放的核能為E．此衰變過程中釋放的核能為E0【解析】 ，則衰變后α粒子和反沖核Y的動(dòng)量大小相等，由R＝知RY∶Rα＝qα∶qY＝2∶(Z－2)，故B項(xiàng)正確；而周期之比由T＝知TY∶Tα＝＝，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；該過程質(zhì)量虧損Δm＝m1－(m2＋m3)，故C項(xiàng)正確；由Ek＝知Y核的動(dòng)能EkY＝，則釋放的核能ΔE＝Ekα＋EkY＝，故D項(xiàng)正確．【答案】 BCD11．歷史上第一次利用加速器實(shí)現(xiàn)的核反應(yīng)， MeV的質(zhì)子H轟擊靜止的X， MeV的He.(1 MeV＝10－13 J)(1)上述核反應(yīng)方程為________．(2)質(zhì)量虧損為________kg. 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：66390055】【解析】 (1)根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒可寫出核反應(yīng)方程為H＋X→He＋He或H＋Li→He＋He.(2)設(shè)反應(yīng)前質(zhì)子的動(dòng)能為Ek0，反應(yīng)后He的動(dòng)能為Ek，由于質(zhì)量虧損而釋放的能量為ΔE＝2Ek－Ek0＝(2－)MeV＝ MeV由ΔE＝Δmc2，可得：Δm＝＝ kg＝10－29 kg.【答案】 (1)H＋X→He＋He(或H＋Li→He＋He) (2)10－2912．一個(gè)靜止的鈾核U( 2 u)放出一個(gè)α粒子( 6 u)后衰變成釷核Th( 7 u)．(已知原子質(zhì)量單位1 u＝10－27 kg,1 MeV的能量，結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)(1)寫出鈾核的衰變方程；(2)算出該衰變反應(yīng)中釋放出的核能；(3)若釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為新核的動(dòng)能，則α粒子的動(dòng)能為多少？ 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：66390056】【解析】 (1)U→Th＋He.(2)質(zhì)量虧損Δm＝mU－mα－mTh＝ 9 uΔE＝Δmc2＝ 9 MeV≈ MeV.(3)系統(tǒng)動(dòng)量守恒，釷核和α粒子的動(dòng)量大小相等，即pTh＋(－pα)＝0，pTh＝pαEkTh＝，Ekα＝，EkTh＋Ekα＝ΔE所以α粒子獲得的動(dòng)能Ekα＝ΔE＝ MeV≈ MeV.【答案】 (1)U→Th＋He (2) MeV(3) MeV
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