题目内容
一种看不见的未知粒子跟静止的氢原子核正碰，测出碰撞后氢原子的速度是3.3×107 m/s，该未知粒子跟静止氮原子核正碰时，测出碰撞后氮原子核的速度是4.4×106 m/s．已知氢原子核的质量是mH，氮原子核的质量是14mH，上述碰撞都是弹性碰撞，求未知粒子的质量．这实际上是历史上查德威克测量中子质量从而发现中子实验，请你根据以上查德威克的实验数据计算，中子的质量与氢核的质量mH有什么关系？
答案：
解析：
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解析：未知粒子与氢核和氮核均发生弹性碰撞，所以可据动量守恒和机械能守恒分别列方程求出碰后被碰核的速度，即可由已知条件找出未知粒子的质量． 设未知粒子质量为ｍ，初速度为v0，与氢核碰后二者速度分别为v1和 碰氢核：mv0＝mv1＋mH 碰氮核：mv0＝mv2＋14mH 根据碰撞过程中机械能守恒， 对氢核： 对氮核： 解以上四式得： 所以 |
，与氮核碰后二者速度分别为v2和
，据动量守恒定律得：
mv02＝
v0，
v0
＝
，代入数据解得ｍ＝mH，即未知粒子的质量等于氢核的质量．
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