题目内容
11.一个电子(质量为m,电量为-e)和一个正电子(质量为m,电量为e),以相等的初动能Ek相向运动,并撞到了一起,发生“湮灭”,产生两个频率相同的光子,设产生光子的频率为v;若这两个光子的能量都使hv,动量分别为P和P′,下列关系中正确的是( )A. | hv=mc2 | B. | hv=$\frac{1}{2}$mc2,P=P′ | ||
C. | hv=mc2+Ek,P=-P′ | D. | hv=$\frac{1}{2}$(mc2+Ek),P=-P′ |
分析 正负电子碰撞湮灭的过程中动量守恒,根据爱因斯坦质能方程求出释放光子的能量.
解答 解:正负电子动能相同,方向相反,初状态总动量为零,则末状态总动量为零,所以两个光子动量大小相等,方向相反,即P=-P′.
根据爱因斯坦质能方程,结合能量守恒定律得,2hv=2mc2+2Ek,则光子能量hv=mc2+Ek.故C正确,A、B、D错误.
故选:C.
点评 该题考查原子物理学中的正负电子对的“湮灭”问题,解决本题要掌握爱因斯坦质能方程,即△E=△mc2.还要注意高过程中的动量守恒.
练习册系列答案
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1.下列说法正确的是( )
A. | 伽利略首先建立了加速度概念 | |
B. | 牛顿通过斜面实验得出自由落体运动的位移与时间的平方成正比 | |
C. | 安培发现了产生感应电流的条件 | |
D. | 奥斯特发现了判定电流产生磁场方向的右手螺旋定则 |
2.下面四幅图片涉及物理学史上的四个重大发现,其中说法正确的有( )
A. | 卡文迪许通过扭秤实验,测定出了引力常数 | |
B. | 奥斯特通过实验研究,发现了电流周围存在电场 | |
C. | 法拉第通过实验研究,总结出法拉第电磁感应定律 | |
D. | 牛顿根据理想斜面实验,提出力不是维持物体运动的原因 |