题目内容
【题目】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
粒子轰击氮核(
)从而发现了质子,写出其反应方程式。
(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,测量出被打出的氢核和氮核的速度,并由此推算出这种粒子的质量而发现了中子。
查德威克认为: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
,被碰氮核的最大速度为
;已知
。请你根据查德威克的实验数据,推导中性粒子(中子)的质量
与氢核的质量
的关系?(保留三位有效数字)
【答案】(1)
;(2)m=1.05mH
【解析】
(1)核反应方程满足质量数守恒与质子数守恒
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(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
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其中v是碰撞后未知粒子的速度,由此可得
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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
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查德威克测得氢核的最大速度为
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氮核的最大速度
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因为
,可得
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代入数据得
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解得
m=1.05mH
【题目】某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验时,让小球多次从斜槽上滚下,在坐标纸上依次记下小球的位置如图所示(O为小球的抛出点)。
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(1)在图中描出小球的运动轨迹______。
(2)从图中可看出,某一点的位置有明显的错误,其产生的原因可能是该次实验中,小球从斜槽上滚下时的初始位置比其他几次偏__________(选填 “高”或“低”)。
x/cm | 10.00 | 20.00 | 30.00 |
y/cm | 5.00 | 20.00 | 45.00 |
(3)某同学从图象中测得的三组数据如表所示,则此小球做平抛运动的初速度
=_____m/s。(g取10
)