一種看不見的未知粒子跟靜止的氫原子核正碰,測出碰撞后氫原子的速度是3.3×107 m/s,該未知粒子跟靜止氮原子核正碰時,測出碰撞后氮原子核的速度是4.4×106 m/s.已知氫原子核的質(zhì)量是mH,氮原子核的質(zhì)量是14mH,上述碰撞都是彈性碰撞,求未知粒子的質(zhì)量.這實際上是歷史上查德威克測量中子質(zhì)量從而發(fā)現(xiàn)中子實驗,請你根據(jù)以上查德威克的實驗數(shù)據(jù)計算,中子的質(zhì)量與氫核的質(zhì)量mH有什么關(guān)系?

答案:
解析:

  解析:未知粒子與氫核和氮核均發(fā)生彈性碰撞,所以可據(jù)動量守恒和機械能守恒分別列方程求出碰后被碰核的速度,即可由已知條件找出未知粒子的質(zhì)量.

  設(shè)未知粒子質(zhì)量為m,初速度為v0,與氫核碰后二者速度分別為v1,與氮核碰后二者速度分別為v2,據(jù)動量守恒定律得:

  碰氫核:mv0=mv1+mH

  碰氮核:mv0=mv2+14mH

  根據(jù)碰撞過程中機械能守恒,

  對氫核:mv02mv12mH2

  對氮核:mv02mv22×14mH2

  解以上四式得:v0v0

  所以,代入數(shù)據(jù)解得m=mH,即未知粒子的質(zhì)量等于氫核的質(zhì)量.


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:101網(wǎng)校同步練習(xí) 高一物理 人教社(新課標(biāo)B 2004年初審?fù)ㄟ^) 人教實驗版 題型:038

一種看不見的未知粒子跟靜止的氫原子核正碰.測出碰撞后氫原子核的速度是3.3×107 m/s,該未知粒子跟靜止的氮原子核正碰時,測出碰撞后氮原子核的速度是4.7×106 m/s.已知氫原子核的質(zhì)量是mH,氮原子核的質(zhì)量是14 mH,上述碰撞都是彈性碰撞,求未知粒子的質(zhì)量.這實際是歷史上查德威克測量中子質(zhì)量從而發(fā)現(xiàn)中子的實驗,請你根據(jù)以上查德威克的實驗數(shù)據(jù)計算,中子的質(zhì)量與氫核的質(zhì)量mH有什么關(guān)系?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

一種看不見的未知粒子跟靜止的氫原子核正碰,測出碰撞后氫原子的速度是3.3×107 m/s,該未知粒子跟靜止氮原子核正碰時,測出碰撞后氮原子核的速度是4.4×106 m/s.已知氫原子核的質(zhì)量是mH,氮原子核的質(zhì)量是14mH,上述碰撞都是彈性碰撞,求未知粒子的質(zhì)量.這實際上是歷史上查德威克測量中子質(zhì)量從而發(fā)現(xiàn)中子實驗,請你根據(jù)以上查德威克的實驗數(shù)據(jù)計算,中子的質(zhì)量與氫核的質(zhì)量mH有什么關(guān)系?

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案