【題目】已知氘核(21H)質(zhì)量為2.0136u,中子(10n)質(zhì)量為1.0087u,氦核(32He)質(zhì)量為3.0150u,1u相當(dāng)于931.5MeV.

(1)寫出兩個氘核聚變成32He的核反應(yīng)方程;

(2)計算上述核反應(yīng)中釋放的核能(保留三位有效數(shù)字);

(3)若兩個氘核以相同的動能0.35MeV做對心碰撞即可發(fā)生上述反應(yīng),且釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,則反應(yīng)后生成的氦核(32He)和中子(10n)的速度大小之比是多少?

【答案】(1)核反應(yīng)方程為:2H→He+n;

(2)上述核反應(yīng)中釋放的核能為3.26MeV.
(3)反應(yīng)后生成的氦核和中子的速度大小之比是1:3.

【解析】

(1)核反應(yīng)方程為:2H→He+n;

(2)由題給條件得核反應(yīng)中質(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;

(3)因為該反應(yīng)中釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能--即轉(zhuǎn)化為He核和中子的動能.

設(shè)氦3和中子的質(zhì)量分別為m1、m2,速度分別為v1、v2,

則由動量守恒及能的轉(zhuǎn)化和守恒定律,得:

m1v1-m2v2=0
Ek1+Ek2=2Ek0+△E

解方程組,可得:

因為氦3和中子的質(zhì)量比為3:1,則

答::(1)核反應(yīng)方程為:2H→He+n;

(2)上述核反應(yīng)中釋放的核能為3.26MeV.
(3)反應(yīng)后生成的氦核和中子的速度大小之比是1:3.

練習(xí)冊系列答案
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的木箱放在水平面上,木箱與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ,現(xiàn)用斜向下與水平方向成30°角的推力F使木箱勻速運動,以下說法正確的是(  )

A. 木箱對地面的壓力為Fsin30°

B. 木箱對地面的壓力為mg+Fsin30°

C. 木箱受地面的摩擦力大小為Fcos30°

D. 木箱受地面的摩擦力大小為μFsin30°

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A. 4 N

B. 7 N

C. 12 N

D. 11 N

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【題目】如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為2:1,R1、R2為定值電阻,R1=2R2,已知ab兩端電壓u按圖乙所示正弦規(guī)律變化。下列說法正確的是( )

A. 電陽R2中的電流方向每秒鐘改變100

B. 電壓表示數(shù)為110V

C. ab兩端與副線圈兩端的電壓之比為3:1

D. 電阻R1、R2消耗的功率之比為1:4

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【題目】質(zhì)量為M的木楔傾角為θ=30°,在水平面上保持靜止,當(dāng)將一質(zhì)量為m的木塊放在木楔斜面上時,它正好勻速下滑。當(dāng)用與木楔斜面成α角的力F拉木塊,木塊勻速上升,如圖所示(已知木楔在整個過程中始終靜止)。

(1)木楔斜面上的動摩擦因數(shù)多大?

(2)當(dāng)αθ時,拉力F多大?

(3)求在(2)的情況下水平面對木楔的摩擦力是多大?

(4)若在(2)的情況下,只把力F變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍,求此時木塊的加速度。

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【題目】將一鐵塊 A 放在水平放置的磁板 B 上,A B 吸住并處于靜止?fàn)顟B(tài)(如圖所示),關(guān)于鐵塊 A 的受力情況,下列敘述正確的是(  )

A. 鐵塊共受三個力的作用,其中有兩個力的施力物體是磁板

B. 鐵塊所受的重力與鐵塊所受磁板的支持力是一對平衡力

C. 磁板所受鐵塊的壓力等于鐵塊的重力

D. 磁板對鐵塊的吸引力與鐵塊對磁板的吸引力,大小相等方向相反,是一對平衡力

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【題目】在驗證機(jī)械能守恒定律的實驗中,質(zhì)量為1kg的重錘下落,通過打點計時器在紙帶上記錄運動過程,打點計時器所接電源為6 V、50Hz的交變電源,紙帶打點如下圖所示.

紙帶上O點為重錘自由下落時的打點起點(O、A間點未畫出),選取的計數(shù)點A、B、C、D依次間隔一個點(圖中未畫出),各計數(shù)點與O點距離如圖所示,單位為mm,重力加速度為9.8m/s2,則:(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

(1)打點計時器打下B點時,重錘速度vB________,重錘動能EkB________.

(2)從開始下落算起,打點計時器記錄B點時,重錘勢能減少量為________

(3)(1)(2)中數(shù)據(jù)可知,由重錘下落過程說明_______.誤差原因可能是: _______

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A. O點到B點,運動員的加速度增大,處于失重狀態(tài)

B. B點到C點,運動員的速率減小處于失重狀態(tài)

C. B點到C點,運動員的速率增大處于失重狀態(tài)

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