题目内容
2.1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮核${\;}_7^{14}N$,发生核反应后产生了氧核${\;}_8^{17}O$和一个新粒子,若核反应前氮核静止,α粒子的速度为6.0×106m/s,核反应后氧核的速度大小是2.0×106m/s,方向与反应前的α粒子速度方向相同.①写出此核反应的方程式;
②求反应后新粒子的速度大小.
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,因此根据动量守恒即可正确解答该题.
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:
${\;}_7^{14}N+{\;}_2^4He→{\;}_8^{17}O+{\;}_1^1H$
②设α粒子的质量为m1,速度为v1,氧核的质量为m2,速度为v2,新粒子的质量为m3,速度为v3,
α粒子的质量数为4,氧核的质量数为17,质子的质量数为1,以α粒子的初速度的方向为正方向,根据动量守恒定律得:
m1v1=m2v2+m3v3
代入数据得:v3=-1.0×107 m/s,负号表示方向与α粒子的初速度方向相反
答:①此核反应的方程式为${\;}_7^{14}N+{\;}_2^4He→{\;}_8^{17}O+{\;}_1^1H$;
②反应后新粒子的速度大小约等于1.0×107 m/s,方向与α粒子初速度的方向相反.
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
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