在原子反应堆中,用石墨(碳)作“慢化剂”使快中子减速。已知碳核的质量是中子的12倍,假设中子与碳核的碰撞是弹性的(即碰撞中不损失动能),而且碰撞前碳核是静止的,试求:(1)设

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 碰撞/2022-11-16 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

在原子反应堆中,用石墨(碳)作“慢化剂”使快中子减速。已知碳核的质量是中子的12倍,假设中子与碳核的碰撞是弹性的(即碰撞中不损失动能),而且碰撞前碳核是静止的,试求:
(1)设碰撞前中子的动能为E0,问经过一次碰撞后,中子的动能损失多少?
(2)至少经过多少次碰撞,中子的动能才能少于10-6E0?(lg13=1.114,lg11=1.041 1)

◎ 答案

解:(1)设中子的质量为m,速度为v0,碳核的质量为M,碰撞后中子、碳核的速度分别为v1、v,则:
mv0=mv1+Mv

由以上两式解得
碰撞一次,中子损失的动能为:
(2)中子与碳核第一次碰撞后剩余的动能:
同理,经第二次碰撞后,中子剩余的动能:
第n次碰撞后,中子剩余的动能:


两边取对数得:2n(lg11-lg13)=-6,即2n(1.0411-1.114)=-6
得n=41.2次,故至少要碰撞42次,中子的动能才能少于10-6E0

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“在原子反应堆中,用石墨(碳)作“慢化剂”使快中子减速。已知碳核的质量是中子的12倍,假设中子与碳核的碰撞是弹性的(即碰撞中不损失动能),而且碰撞前碳核是静止的,试求:(1)设…”主要考查了你对  【碰撞】  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。

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