某静止的放射性元素的原子核mzX,放出一个α粒子后转变成某种新粒子Y,设衰变过程产生的核能以动能的形式释放出来,若已知α粒子的动能为Ek,真空中光速为c,则()A.Y的动能为(

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动量守恒定律/2022-11-16 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

某静止的放射性元素的原子核
 mz
X
,放出一个α粒子后转变成某种新粒子Y,设衰变过程产生的核能以动能的形式释放出来,若已知α粒子的动能为Ek,真空中光速为c,则(  )
A.Y的动能为
(m-4)EK
4
B.Y的动能为 
4EK
m-4
C.衰变过程中的质量亏损为
mEK
(m-4)c2
D.衰变过程中的质量亏损为
(m-4)EK
mc2

◎ 答案

(1)核反应过程中,质量数与核电荷数守恒,α粒子的质量数是4,则新核Y的质量数是m-4,
设α粒子的速度为v,由动量守恒定律得:4v+(m-4)v′=0,可得
v′=-
4v
m-4
,α粒子的动能:
EK=
1
2
mαv2=
1
2
×4×v2=2v2,新核Y的动能EKY=
1
2
(m-4)v′2=
1
2
(m-4)(
4v
m-4
22=
8v2
m-4
=4
Ek
m-4

故A错误,B正确;
(2)核反应释放的能量E=EK+EKY=EK+4
Ek
m-4
=
m
m-4
Ek
,由质能方程可知:E=△mc2
质量亏损△m=
E
c2
=
mEk
(m-4)c2
,故C正确D错误.
故选BC.

◎ 解析

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