1919年.卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子．科学研究表明其核反应过程是:α粒子轰击静止的氮核后形成了不稳定的复核.复核发生衰变放出质子.变成氧核．设α粒子质量为m1.初速度为v0.氮核质量为m2.质子质量为m0.氧核的质量为m3．①写出卢瑟福发现质子的核反应方程147N+42He→178O+11H,②α粒子轰击氮核形� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

5．1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子．科学研究表明其核反应过程是：α粒子轰击静止的氮核（${\;}_{7}^{14}$N）后形成了不稳定的复核，复核发生衰变放出质子，变成氧核．设α粒子质量为m₁，初速度为v₀，氮核质量为m₂，质子质量为m₀，氧核的质量为m₃．
①写出卢瑟福发现质子的核反应方程¹⁴₇N+⁴₂He→¹⁷₈O+¹₁H；
②α粒子轰击氮核形成不稳定复核的瞬间，复核的速度为多大？
③求此过程中释放的核能．

分析根据质量数和电荷数守恒可以正确书写核反应方程，α粒子轰击静止的氮核过程中动量和能量守恒，因此根据动量守恒和质能方程可正确解答该题．

解答解：①根据质量数和电荷数守恒可得α粒子轰击氮核方程为：
¹⁴₇N+⁴₂He→¹⁷₈O+¹₁H
②设复核的速度为v，由动量守恒定律得：
m₁v₀=（m₁+m₂）v
解得：$v=\frac{{m}_{1}{v}_{0}}{{m}_{1}+{m}_{2}}$
③核反应过程中的质量亏损：△m=m₁+m₂-m₀-m₃
反应过程中释放的核能：
$△E=△m{c}^{2}=（{m}_{1}+{m}_{2}-{m}_{0}-{m}_{3}）•{c}^{2}$
答：①α粒子轰击氮核的核反应方程为¹⁴₇N+⁴₂He→¹⁷₈O+¹₁H．
②复核的速度为$v=\frac{{m}_{1}{v}_{0}}{{m}_{1}+{m}_{2}}$．
③该核反应过程中释放的核能为$（{m}_{1}+{m}_{2}-{m}_{0}-{m}_{3}）{c}^{2}$．

点评利用动量守恒和能量守恒解答原子物理问题是考查的重点，在平时训练中要加强这方面的训练．

练习册系列答案

相关题目

15．

如图所示，两平行金属板A、B长为L=8cm，两板间距离d=8cm，A板比B板电势高300V，一带正电的粒子电荷量为q=1.0×10^-10C、质量为m=1.0×10^-20kg，沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场，初速度v₀=2.0×10⁶m/s，粒子飞出电场后经过界面MN、PS间的无电场区域，然后进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域（设界面PS右侧点电荷的电场分布不受界面的影响）．已知两界面MN、PS相距为12cm，D是中心线RO与界面PS的交点，O点在中心线上，距离界面PS为9cm，粒子穿过界面PS做匀速圆周运动，最后垂直打在置于中心线上的荧光屏bc上．（静电力常量k=9.0×10⁹ N•m²/C²，不计重力）
（1）求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离为多远；
（2）到达PS界面时离D点为多远；
（3）在图上粗略画出粒子的运动轨迹；
（4）确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小．（结果保留两位有效数字）．

16．

如图所示，在高速公路某处安装了一台固定超声波测速仪，可以准确测量车辆运动速度以及加速度．若汽车距测速仪355m时测速仪发出超声波，同时汽车由于紧急情况刹车而做匀减速直线运动，当测速仪接收到反射回来的超声波信号时，汽车恰好停止，此时汽车距测速仪335m，已知超声波在空气中匀速传播的速度为340m/s．
（1）求汽车刹车过程中的加速度大小；
（2）若该路段汽车正常行驶时速度要求在60km/h～110km/h，则该汽车刹车前的行驶速度是否在规定的范围内．

13．

如图所示，内壁光滑、半径为R的半球形容器放在粗糙的水平面上，O为球心．将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在容器底部A点，弹簧另一端与质量为m的小球相连，小球静止于B点．已知OB与水平方向的夹角为θ=30°．下列说法正确的是（　　）

	A．	水平面对容器有向右的摩擦力		B．	轻弹簧对小球的作用力大小为$\frac{1}{2}$mg
	C．	容器对小球的作用力大小为mg		D．	弹簧原长为R+$\frac{mg}{k}$

20．下列说法正确的是（　　）

	A．	当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大
	B．	足球充足气后很难压缩，是因为足球内气体分子间存在斥力
	C．	对能源的过渡消耗使自然界的能量不断减少，形成“能源危机”
	D．	一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和

10．