题目内容
(11分)为了验证爱因斯坦质能方程,设计了如下的实验:用动能为E1=0.9MeV的质子去轰击静止的锂核Li,生成两个粒子,测得这两个粒子的动能之和E=19.9MeV。(已知mp=1.0073u,mLi=7.0160u,m=4.0015u)
(1)写出核反应方程;
(2)计算核反应过程中释放的能量ΔE;
(3)通过计算说明ΔE=Δmc2的正确性。
解析:
(1) 3分
(2)Δm=1.0073u+7.0160u-2×4.0015u=0.0203u 2分
核反应过程释放的能量:
ΔE=Δmc2=0.0203×931.5Mev=18.91MeV. 2分
(3)由实验知反应后系统增加的动能为: 19.9-0.9=19.0MeV. 2分
误差为=0.48%
误差很小,说明ΔE=Δmc2的正确性 2分
练习册系列答案
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为了直接验证爱因斯坦狭义相对论中著名的质能方程E=mc2,科学家用中子轰击硫原子,分别测出原子捕获中子前后质量的变化以及核反应过程放出的能量,然后进行比较,精确验证了质能方程的正确性.设捕获中子前的原子质量为m1,捕获中子后的原子质量为m2,被捕获的中子质量为m3,核反应过程放出的能量为△E,则这一实验需验证的关系式是( )
A、△E=(m1-m2-m3)c2 | B、△E=(m1+m3-m2)c2 | C、△E=(m2-m1-m3)c2 | D、△E=(m2-m1+m3)c2 |