1920年,英国物理学家卢瑟福曾预言:可能有一种质量与质子相近的不带电的中性粒子存在,他把它叫做中子。1930年发现,在真空条件下用a射线轰击铍()时,会产生一种看不见的、贯
◎ 题目
1920年,英国物理学家卢瑟福曾预言:可能有一种质量与质子相近的不带电的中性粒子存在,他把它叫做中子。1930年发现,在真空条件下用a射线轰击铍()时,会产生一种看不见的、贯穿能力极强的不知名射线和另一种新粒子。经过研究发现,这种不知名射线具有如下的特点:① 在任意方向的磁场中均不发生偏转;② 这种射线的速度不到光速的十分之一;③ 用它轰击含有静止的氢核的物质,可以把氢核打出来。用它轰击含有静止的氮核的物质,可以把氮核打出来。并且被打出的氢核的最大速度vH和被打出的氮核的最大速度vN之比等于15 : 2。若该射线中的粒子均具有相同的能量,与氢核和氮核均发生正碰,且碰撞中没有机械能的损失。已知氢核的质量MH与氮核的质量MN之比等于1 : 14。 (1)写出a射线轰击铍核的核反应方程。 (2)试根据上面所述的各种情况,通过具体计算说明该射线是由中子组成,而不是g射线。 |
◎ 答案
(1) + ;(2)见解析。 |
◎ 解析
(1)核反应方程是 + (2)由(1)可知, 该射线不带电, 是由电中性的粒子流组成的 由于g射线是高速光子流, 而该射线速度不到光速的十分之一, 因此它不是g射线 设该粒子的质量为m, 轰击氢核和氮核时速度为v, 打出氢核后粒子速度变为v1, 打出氮核后粒子速度变为v2.由于碰撞中没有机械能的损失, 且被打出的氢核和氮核的速度均为最大值, 表明该粒子与氢核及氮核的碰撞为弹性碰撞 根据动量守恒和机械能守恒, 在打出氢核的过程中, 有 mv = mv1+MHvH mv2 = mv12+MHvH2 解得 vH = 同理,在打出氮核的过程中, 有 mv = mv2+MNvN mv2 = mv22+MNvN2 解得 vN = 根据vH、vN的表达式及 , 解得 m = MH 即该粒子的质量与氢核(质子)质量相同, 因此这种不知名的电中性粒子是中子。 |
◎ 知识点
专家分析,试题“1920年,英国物理学家卢瑟福曾预言:可能有一种质量与质子相近的不带电的中性粒子存在,他把它叫做中子。1930年发现,在真空条件下用a射线轰击铍()时,会产生一种看不见的、贯…”主要考查了你对 【机械能守恒定律】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。- 最新内容
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