Question

（2010?淄博一模）（1）雷蒙德?戴维斯因研究来自太阳的电子中微子（νe）而获得了2002年度诺贝尔物理学奖．他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满615t四氯乙烯（C2Cl4）溶液的巨桶．电子中微子可以将一个氯核转变为一个氢核，其核反应方程式为νe+

37 17

CI→

37 18

Ar+

0 -1

e．已知

37 17

Cl核的质量为36.95658u，

37 18

Ar核的质量为36.95691u，

0 -1

e的质量为0.00055u，1u质量对应的能量为931.5MeV．根据以上数据，可以判断参与上述反应的电子中微子的最小能量为

0.82

MeV（结果保留两位有效数字）．
（2）如图所示，质量为m=1kg的滑块，以v0=5m/s的水平初速度滑上静止在光滑水平面的平板小车，小车足够长，质量M=4kg．求：
①滑块与小车的共同速度v；
②整个运动过程中产生的内能E．

Answer 1

分析：（1）根据题意可知该核反应过程中质量增加，因此需要提供能量，根据质能方程求出反应所需能量，然后根据能量的守恒即可求出中微子的最小能量．
（2）选择正确的研究对象，根据动量守恒定律及能量守恒求解问题．

解答：解：（1）反应过程需要能量为：E=mc²=（36.95691u+0.00055u-36.95658u）c²
根据l u质量对应的能量为931.5MeV，得：E≈0.82MeV，所以中微子的能量最小为0.82MeV，
故答案为：0.82
（2）①根据动量守恒定律列出等式：
mv₀=（m+M）v
解得：v=1m/s
②根据能量守恒知道整个运动过程中产生的内能等于动能的损失．
E=

1

2

mv₀²-

1

2

（m+M）v ²
得：E=10J
答：①滑块与小车的共同速度v为1m/s；
②整个运动过程中产生的内能E为10J．

点评：（1）本题考查了能量守恒在原子物理知识中的应用，要解答这类问题关键是在计算上不要出错．
（2）把动量守恒和能量守恒结合起来列出等式求解是常见的问题．清楚运动过程中能量的转化．