题目内容
(18分)两个动能均为0.35MeV的氘核对心正碰,聚变后生成氦,同时放出一个中子. 已知氘核的质量为3.3426×10-27kg,氦3的质量为5.0049×10-27kg,中子的质量为1.6745×10-27kg。假设碰前的动能和聚变中释放出的核能都转变成了氦3和中子的动能。求:
(1)写出上述核反应方程;
(2)核反应中释放的核能;
(3)核反应中产生的氦3的动能。
解析:
(1) 核反方程为:
(2) 反应中释放的核能为:
(3)核反应前后动量守恒,反应前两个动能相同的氘核的动量等大反向,总动量为0,设反应后和的质量和速度分别为、和、,则有:
题设已假设碰前的动能和聚变中释放出的核能都转变成了氦3和中子的动能,因此反应后的总动能满足:
氦3和中子的质量比:
利用以上三式和(2)的结果可求得氦3的动能为:
I.教师为每位同学准备了铁架台、铁夹、电键、复写纸、纸带、刻度尺、电磁打点计时器、密度不同的重物和导线若干。为了完成 “验证机械能守恒定律”的实验,你还必须领取 1 ,正确安装实验装置后,在释放纸带之前,应把重物提高到 2 的地方。某同学选用不同的器材,在实验中分别得到了甲、乙两条打上点的纸带,第一个打点均为,在甲纸带上任选6个连续的打点,它们到的距离分别为19.20cm、23.23cm、27.65cm、32.45cm、37.63cm、43.20cm;同样在乙纸带上任选6个连续的打点,它们到的距离分别为16.00cm、19.36cm、23.05cm、27.04cm、31.37cm、36.10cm。
根据甲纸带的数据可知,的重物由点运动到点重力势能的减少量等于
3 ,动能的增加量等于 4 (当地的重力加速度取)。分析这位同学的两组实验数据,指出哪组不符合实验要求,并说明原因。
II.现有如下所示的实验器材(示意图),要完成伏安法“测定干电池的电动势和内阻”实验
(1)请选用器材并在实物连线图上完成必需的导线连接。
(2)若测得的实验数据如下表,请用作图法求出干电池的电动势和内阻。
电压(U / V) | 1.48 | 1.44 | 1.38 | 1.30 | 1.20 | 1.08 |
电流(I /A) | 0.05 | 0.10 | 0.15 | 0.25 | 0.35 | 0.50 |