题目内容
【题目】一个原来静止的锂核(Li)俘获一个速度为7.7×104m/s的中子后,生成一个氚核和一个氦核,已知氚核的速度大小为1.0×103 m/s,方向与中子的运动方向相反.计算结果保留两位有效数字。
(1)试写出核反应方程;
(2)求出氦核的速度大小;
(3)若让一个氘核和一个氚核发生聚变时可产生一个氦核,同时放出一个中子,写出该核反应方程,并求这个核反应释放出的能量.(已知氘核质量为mD=2.014102u,氚核质量为mT=3.016050u,氦核质量mHe=4.002603u,中子质量mn=1.008665u,1u=1.6606×10-27kg)
【答案】(1) Li+n→H+He (2)2.0×104m/s (3)2.8×10-12J
【解析】试题分析:根据质量数守恒和电荷数书写核反应方程;根据动量守恒定律求解氦核的速度;求出质量亏损,再根据爱因斯坦质能方程求解核反应释放出的能量。
(1)核反应方程为:
(2)取中子的运动方向为正方向,由动量守恒定律: ,代入数据解得: 。
(3)质量亏损为:Δm=mD+mT-mHe-mn=(2.014102+3.016050-4.002603-1.008665) u=0.018884u≈3.136×10-29kg
根据爱因斯坦质能方程:ΔE=Δmc2=3.136×10-29×(3×108)2J≈2.8×10-12J.
【题目】某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10s。
(1)试根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下B、C、D、E、F 5个点时小车的瞬时速度,并将各个速度值填入表中。(要求保留三位有效数字)
vB | vC | vD | vE | vF | |
数值/(m·s-1) | 0.400 | 0.479 | 0.560 | _____ | _____ |
(2)将E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中,并在图中画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线_____。