【題目】盧瑟福用α粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)質(zhì)子．發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)為： N+ He→ O+ H．已知氮核質(zhì)量為mN=14.00753u，氧核的質(zhì)量為mO=17.00454u，氦核質(zhì)量mHe=4.00387u，質(zhì)子（氫核）質(zhì)量為mp=1.00815u．（已知：1uc2=931MeV，結(jié)果保留2位有效數(shù)字）求：
（1）這一核反應(yīng)是吸收能量還是放出能量的反應(yīng)？相應(yīng)的能量變化為多少？
（2）若入射氦核以v0=3×107m/s的速度沿兩核中心連線方向轟擊靜止氮核．反應(yīng)生成的氧核和質(zhì)子同方向運(yùn)動(dòng)，且速度大小之比為1：50．求氧核的速度大�。�

【答案】
（1）解：這一核反應(yīng)中，質(zhì)量虧損：△m=mN+mHe﹣mO﹣mp=14.00753+4.00387﹣17.00454﹣1.00815=﹣0.00129u

由質(zhì)能方程，則有△E=△m c2=﹣0.00129×931=﹣1.20MeV

故這一核反應(yīng)是吸收能量的反應(yīng)，其能量為1.20MeV

答：這一核反應(yīng)是吸收能量，相應(yīng)的能量變化為1.20MeV；


（2）解：根據(jù)動(dòng)量守恒定律，則有：mHe v0=mH vH+mOvO

又：vO：vH=1：50

解得：vO=1.8×106m/s

答：氧核的速度大小1.8×106m/s．


【解析】（1）根據(jù)質(zhì)量虧損，結(jié)合質(zhì)能方程，即可求解；（2）根據(jù)動(dòng)量守恒定律，結(jié)合速度大小之比為1：50，即可求解．
【考點(diǎn)精析】通過(guò)靈活運(yùn)用動(dòng)量守恒定律和質(zhì)能方程，掌握動(dòng)量守恒定律成立的條件：系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的合力為零；系統(tǒng)所受的外力的合力雖不為零，但系統(tǒng)外力比內(nèi)力小得多；系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零，但在某個(gè)方向上的分量為零，則在該方向上系統(tǒng)的總動(dòng)量的分量保持不變；愛(ài)因斯坦的相對(duì)論指出：物體的能量和質(zhì)量之間存在著密切的聯(lián)系，它們的關(guān)系是：E = mc2，這就是愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程即可以解答此題．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，三物體A、B、C均靜止，輕繩兩端分別與A、C兩物體相連接且伸直，mA=3 kg，mB=2 kg，mC=1kg，物體A、B、C間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.1，地面光滑，輕繩與滑輪間的摩擦可忽略不計(jì)。若要用力將B物體從AC間拉動(dòng)出，則作用 在B物體上水平向左的拉力至少應(yīng)大于(最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取g=10 m/s2)（ ）

A. 12N B. 5N C. 8N D. 6N

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于原子核的結(jié)合能，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A.原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量
B.一重原子核衰變成α粒子和另一原子核，衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來(lái)重核的結(jié)合能
C.銫原子核（ Cs）的結(jié)合能小于鉛原子核（ Pb）的結(jié)合能
D.自由核子組成原子核時(shí)，其質(zhì)量虧損所對(duì)應(yīng)的能量大于該原子核的結(jié)合能

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，裝置豎直放置，上端是光滑細(xì)圓管圍成的圓周軌道的一部分，半徑為R（圓管內(nèi)徑＜＜R），軌道下端各連接兩個(gè)粗糙的斜面，斜面與細(xì)圓管相切于C，D兩點(diǎn)，斜面與水平面夾角為53°，兩個(gè)斜面下端與半徑為0.5R的圓形光滑軌道連接，并相切于E，F(xiàn)兩點(diǎn)．有一質(zhì)量m=1kg的滑塊（滑塊大小略小于管道內(nèi)徑），從管道的最高點(diǎn)A靜止釋放該滑塊，滑塊從管道左側(cè)滑下，物塊與粗糙的斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，（g=10m/s2 ， sin53°=0.8，cos53°=0.6），則（ ）

A.釋放后滑塊在軌道上運(yùn)動(dòng)達(dá)到的最高點(diǎn)高出O1點(diǎn)0.6R
B.滑塊經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)B的壓力最小為18N
C.滑塊最多能經(jīng)過(guò)D點(diǎn)4次
D.滑塊最終會(huì)停在B點(diǎn)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在xOy平面中第一象限內(nèi)有一點(diǎn)P（4，3），OP所在直線下方有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，OP上方有平行于OP向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E=100V/m．一質(zhì)量m=1×10﹣6kg，電荷量q=2×10﹣3C帶正電的粒子，從坐標(biāo)原點(diǎn)O以初速度v=1×103m/s垂直于磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)，經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)速度方向與OP垂直并進(jìn)入電場(chǎng)，在經(jīng)過(guò)電場(chǎng)中的M點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）時(shí)的動(dòng)能為P點(diǎn)時(shí)動(dòng)能的2倍，不計(jì)粒子重力．求：

（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大��；
（2）O、M兩點(diǎn)間的電勢(shì)差；
（3）M點(diǎn)的坐標(biāo)及粒子從O運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)的時(shí)間．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，長(zhǎng)木板A放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m=2kg的另一物體B以水平速度v0=2m/s滑上原來(lái)靜止的長(zhǎng)木板A的表面，由于A、B間存在摩擦，之后A、B速度隨時(shí)間變化情況如圖乙所示，則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.木板獲得的動(dòng)能為2J
B.系統(tǒng)損失的機(jī)械能為4 J
C.木板A的最小長(zhǎng)度為1 m
D.A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，阻值為R的金屬棒從圖示位置ab分別以v1、v2的速度沿光滑導(dǎo)軌（電阻不計(jì)）勻速滑到a′b′位置，若v1：v2=1：2，則在這兩次過(guò)程中（ ）

A.回路電流I1：I2=1：2
B.產(chǎn)生的熱量Q1：Q2=1：4
C.通過(guò)任一截面的電荷量q1：q2=1：2
D.外力的功率P1：P2=1：2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如圖甲所示裝置，通過(guò)質(zhì)量分別為m1、m2的A、B兩球的碰撞來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，步驟如下：

①安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，在地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復(fù)寫(xiě)紙，記下重垂線所指的位置O；
②不放小球B，讓小球A從斜槽上擋板處由靜止?jié)L下，并落在地面上；重復(fù)多次以確定小球落點(diǎn)位置；
③把小球B放在軌道水平槽末端，讓小球A從擋板處由靜止?jié)L下，使它們碰撞：重復(fù)多次以確定碰撞后兩小球的落點(diǎn)位置；
④用刻度尺分別測(cè)量三個(gè)落地點(diǎn)M、P、N離O點(diǎn)的距離，即線段的長(zhǎng)度OM、OP、ON．
（1）關(guān)于上述實(shí)驗(yàn)操作，下列說(shuō)法正確的是：
A.斜槽軌道盡量光滑以減少誤差
B.斜槽軌道末端的切線必須水平
C.入射球A每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下
D.小球A質(zhì)量應(yīng)大于小球B的質(zhì)量
（2）確定小球落點(diǎn)位置的方法；
（3）當(dāng)所測(cè)物理量滿足表達(dá)式（用題中所給符號(hào)表示）時(shí)，即說(shuō)明兩球碰撞遵守動(dòng)量守恒定律；
（4）完成上述實(shí)驗(yàn)后，另一位同學(xué)對(duì)上述裝置進(jìn)行了改造．如圖乙所示，在水平槽末端與水平地面間放置了一個(gè)斜面，斜面的頂點(diǎn)與水平末端等高且無(wú)縫連接．使小球A仍從斜槽上擋板處由靜止?jié)L下，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟②和③的操作，得到兩球落在斜面上的落點(diǎn)M′、P′、N′．用刻度尺測(cè)量斜面頂點(diǎn)到M′、P′、N′三點(diǎn)的距離分別為l1、l2、l3 ． 則驗(yàn)證兩球碰撞過(guò)程中動(dòng)能守恒的表達(dá)式為（用所測(cè)物理量的字母表示）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑水平地面上放有截面為 圓周的柱狀物體A，A與墻面之間放一光滑的圓柱形物體B，對(duì)A施加一水平向左的力F，整個(gè)裝置保持靜止．若將A的位置向左移動(dòng)稍許，整個(gè)裝置仍保持平衡，則（ ）

A.水平外力F減小
B.墻對(duì)B的作用力減小
C.地面對(duì)A的支持力減小
D.A對(duì)B的作用力減小

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