Question

10．质子从很远处以速度v₀向着静止的碳原子核运动．已知质子的质量为m_p，碳原子核的质量m_c=12m_p，则质子与碳原子核相距最近时的速度等于（　　）

• A． 0
• B． $\frac{{v}_{0}}{13}$
• C． v₀
• D． $\frac{{v}_{0}}{12}$

Answer 1

分析 原子核衰变的过程可以认为系统动量守恒．根据动量守恒定律列出等式解决问题．

解答 解：质子与碳原子核相距最近时二者的速度相等，规定粒子离开原子核时的速度方向为正方向，根据动量守恒定律研究整个原子核有：
m_pv₀=（m_p+m_c）v′
v′=$\frac{{m}_{p}{v}_{0}}{{m}_{p}+{m}_{c}}$=$\frac{{m}_{p}{v}_{0}}{{m}_{p}+{12m}_{p}}=\frac{{v}_{0}}{13}$．故ACD错误，B正确
故选：B

点评 一般情况下我们运用动量守恒解决问题时要规定正方向，
本题中速度中负号表示原子核剩余部分的速度方向与质量为m粒子速度方向相反．