Question

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(guò)用高能電子與其發(fā)生彈性碰撞來(lái)進(jìn)行。由于碰撞過(guò)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(guò)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(lái)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(wú)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。

Answer 1

（I）A（2分）  D（2分）   4分
（II）（1）
（2）

（I）A（2分）  D（2分）   4分
（II）（1）以電子和夸克m₂組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象。
設(shè)碰撞前電子的速度為V₀，碰撞后電子的速度為V₁，夸克m₂的速度為V₂
由動(dòng)量守恒定律可知：
   1分
由于發(fā)生彈性碰撞，碰撞前后系統(tǒng)動(dòng)能不變
   1分
   1分
可得夸克m₂獲得的動(dòng)能
   1分
（2）夸克之間發(fā)生相互作用，以介子為研究對(duì)象，介子的最大內(nèi)能出現(xiàn)在兩者速度相等時(shí)，設(shè)其速度為
由動(dòng)量守恒定律可知   1分
最大內(nèi)能   2分
可得   1分