模塊3-5試題

   (I)已知金屬銫的逸出功為1.9eV,在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,要使銫表面發(fā)出的光電子的最大動(dòng)能為1.0eV,入射光的波長(zhǎng)應(yīng)為           m。(h=6.7х10-34Js)

   (II)已知氘核質(zhì)量為2.0136u,中子質(zhì)量為1.0087u,He核的質(zhì)量為3.0150u。

⑴寫出兩個(gè)氘核聚變成He的核反應(yīng)方程;

⑵計(jì)算上述核反應(yīng)中釋放的核能;

⑶若兩氘核以相等的動(dòng)能0.35MeV做對(duì)心碰撞即可發(fā)生上述核反應(yīng),且釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,則反應(yīng)中生成的 He核和中子的動(dòng)能各是多少?

(I)4.3×10-9

(II)應(yīng)用質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒不難寫出核反應(yīng)方程為:H+H→He+n

由題給條件可求出質(zhì)量虧損為:

△m=2.0136u×2-(3.0150+1.0087)u=0.0035u

所以釋放的核能為

△E=△mc2=931.5×0.0035MeV=3.26 MeV。

因?yàn)樵摲磻?yīng)中釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能——即轉(zhuǎn)化為He核和中子的動(dòng)能。

若設(shè)He核和中子的質(zhì)量分別為m1、m2,速度分別為υ1、υ2

則由動(dòng)量守恒及能的轉(zhuǎn)化和守恒定律,得m1υ1-m2υ2=0

Ek1+ Ek2=2 Ek0+△E

解方程組,可得:

Ek1=(2Ek0+△E)=×(2×0.35+3.26)MeV=0.99 MeV,

Ek2=(2Ek0+△E)=×(2×0.35+3.26)MeV=2.97 MeV。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

模塊3-5試題
(1)2011年是盧瑟福創(chuàng)立原子的核式結(jié)構(gòu)模型100周年,下列關(guān)于原子核的說法正確的是
A
A

A.原子核的能量與原子的能量相似,也是不連續(xù)變化的,是量子化的
B.原子核的半衰期與原子核所處的環(huán)境有關(guān)
C.貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了原子核的放射性現(xiàn)象,并提出了“放射性”這個(gè)詞用來描述這一現(xiàn)象
D.原子核的結(jié)合能越大,原子核越穩(wěn)定
(2)如圖所示,光滑水平面上A、B兩小球沿同一方向運(yùn)動(dòng),A球的動(dòng)量pA=4kg?m/s,B球的質(zhì)量mB=1kg,速度vB=6m/s,已知兩球相碰后,A球的動(dòng)量減為原來的一半,方向與原方向一致.
求:
①碰撞后B球的速度變?yōu)槎啻螅?BR>②A球的質(zhì)量范圍.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2007?海南)模塊3-5試題
(1)氫原子第n能級(jí)的能量為En=
E1
n2
,其中E1是基態(tài)能量,而n=1,2,….若一氫原子發(fā)射能量為-
3
16
E1
的光子后處于比基態(tài)能量高出-
3
4
E1
的激發(fā)態(tài),則氫原子發(fā)射光子前后分別處于第幾能級(jí)?
(2)一速度為v的高速α粒子(24He)與同方向運(yùn)動(dòng)的氖核(1020Ne)發(fā)生彈性正碰,碰后α粒子恰好靜止.求碰撞前后氖核的速度(不計(jì)相對(duì)論修正).

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科目:高中物理 來源: 題型:

模塊3-5試題

(I)         首先提示了原子具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu),      首先揭示了原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。

A.電子的發(fā)現(xiàn)             B.質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)

C.中子的發(fā)現(xiàn)         D.天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)

(II)介子由兩個(gè)夸克構(gòu)成,而夸克之間的相互作用相當(dāng)復(fù)雜。研究介子可通過用高能電子與其發(fā)生彈性碰撞來進(jìn)行。由于碰撞過程難于分析,為掌握其主要內(nèi)涵,人們假設(shè)了一種簡(jiǎn)化了的“分粒子”模型。其主要內(nèi)容為:電子只和介子的某部分(比如其中一個(gè)夸克)做彈性碰撞。碰撞后的夸克再經(jīng)過介子內(nèi)的相互作用把能量和動(dòng)量傳給整個(gè)介子!胺至W印蹦P涂捎孟旅娴暮(jiǎn)化模型來闡述:一個(gè)電子質(zhì)量為m1,動(dòng)能為E0,與介子的一個(gè)夸克(質(zhì)量為m2)做彈性碰撞。介子里另一個(gè)夸克的質(zhì)量為m3,夸克間以一根無質(zhì)量的彈簧相連。碰撞前夸克處于靜止?fàn)顟B(tài),彈簧處于自然長(zhǎng)度。試求:

(1)夸克m2與電子碰撞后所獲得的動(dòng)能

(2)介子作為一個(gè)整體所具有的以彈簧彈性勢(shì)能形式代表的介子的最大內(nèi)能。

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科目:高中物理 來源:2010年海南省高三五校聯(lián)考物理試題 題型:計(jì)算題

模塊3-5試題

(I)(4分)         首先提示了原子具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu),      首先揭示了原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。

A.電子的發(fā)現(xiàn)        B.質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)

C.中子的發(fā)現(xiàn)            D.天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)

(II)(8分)介子由兩個(gè)夸克構(gòu)成,而夸克之間的相互作用相當(dāng)復(fù)雜。研究介子可通過用高能電子與其發(fā)生彈性碰撞來進(jìn)行。由于碰撞過程難于分析,為掌握其主要內(nèi)涵,人們假設(shè)了一種簡(jiǎn)化了的“分粒子”模型。其主要內(nèi)容為:電子只和介子的某部分(比如其中一個(gè)夸克)做彈性碰撞。碰撞后的夸克再經(jīng)過介子內(nèi)的相互作用把能量和動(dòng)量傳給整個(gè)介子。“分粒子”模型可用下面的簡(jiǎn)化模型來闡述:一個(gè)電子質(zhì)量為m1,動(dòng)能為E0,與介子的一個(gè)夸克(質(zhì)量為m2)做彈性碰撞。介子里另一個(gè)夸克的質(zhì)量為m3,夸克間以一根無質(zhì)量的彈簧相連。碰撞前夸克處于靜止?fàn)顟B(tài),彈簧處于自然長(zhǎng)度。試求:

(1)夸克m2與電子碰撞后所獲得的動(dòng)能

(2)介子作為一個(gè)整體所具有的以彈簧彈性勢(shì)能形式代表的介子的最大內(nèi)能。

 

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科目:高中物理 來源:2010年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試(海南卷)物理試題 題型:計(jì)算題

模塊3—5試題(12分)
(1)(4分)能量為Ei的光子照射基態(tài)氫原子,剛好可使該原子中的電子成為自由電子,這一能量Ei稱為氫的電離能,F(xiàn)用一頻率為v的光子從基態(tài)氫原子中擊出了一電子,該電子在遠(yuǎn)離核以后速度的大小為          (用光子頻率v、電子質(zhì)量m、氫的電離能Ei與普朗克常量h表示)
(2)(8分)在核反應(yīng)堆中,常用減速劑使快中子減速。假設(shè)減速劑的原子核質(zhì)量是中子的k倍,中子與原子核的每次碰撞都可看成是彈性正磁。設(shè)每次碰撞前原子核可認(rèn)為是靜止的,求N次碰撞后中子速率與原速率之比。

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