题目内容
【物理3-5模块】关于“原子核组成“的研究，经历了一些重要阶段，其中：
（1）1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核从而发现了质子，其核反应方程为________________。
（2）1932年，查德威克用一种中性粒子流轰击氢原子和氮原子，打出了一些氢核（质子）和氮核，测量处被打出的氮核和氢核的速度，并由此推算处这种粒子的质量而发现了中子。
理查威克认为：原子核的热运动速度远小于中性粒子的速度而可以忽略不计；被碰出的氢核、氮核之所以会具有不同的速率是由于碰撞的情况不同而造成的，其中速率最大的应该是弹性正碰的结果。实验中测得被碰氢核的最大速度为vH=3.30×107 m/s，被碰氮核的最大速度为vN=4.50×106 m/s；已知mN=14 mH。
请你根据理查威克的实验数据，推导中性粒子（中子）的质量m与氢核的质量mH的关系？（保留三位有效数字）
解：（1）
He
H+
O
（2）查德威克认为氢核、氮核与未知粒子之间的碰撞是弹性正碰；设未知粒子质量为m，速度为v0，氢核的质量为mH，最大速度为vH，并认为氢核在打出前为静止的，那么根据动量守恒和能量守恒可知：
mv0=mv+mH·vH,①
mv02=
mv2+
mHvH2,②
其中v是碰撞后未知粒子的速度，由此可得：vH=
。③
同样可得出未知射线与氮原子核碰撞后，打出的氮核的速度vH=
④
查德威克在实验中测得氢核的最大速度为：vH=3.3×107 m/s，
氮核的最大速度：vN=4.5×106 m/s
因为mN=14mH，由方程③④可得
；⑤
将速度的最大值代入方程⑤，
⑤
解得：m=1.05mH。⑥
【物理3—5模块】
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与
，下面哪些是可能的（ ） A．
B．
C．
D．
（2）静止在匀强磁场中的一个
B核俘获了一个速度为v =7.3×104m/s的中子而发生核反应，生成α粒子与一个新核。测得α粒子的速度为2×104 m/s，方向与反应前中子运动的方向相同，且与磁感线方向垂直。求：⑴写出核反应方程。⑵求α粒子与新核轨道半径之比。