11.一個(gè)靜止的原子核X,質(zhì)量數(shù)為a,核電荷數(shù)為b,經(jīng)α衰變放出一個(gè)α粒子并生成一個(gè)新核Y,a粒子的動(dòng)能為E0.設(shè)衰變時(shí)產(chǎn)生的能量全部變成α粒子和新核的動(dòng)能.
(1)求生成新核的動(dòng)能;
(2)求在此衰變過程中的質(zhì)量虧損.

分析 (1)由動(dòng)量守恒,結(jié)合動(dòng)能表達(dá)式,求出新核的動(dòng)能,
(2)根據(jù)得到衰變釋放的總能量,再由質(zhì)能方程求出質(zhì)量虧損.

解答 解:(1)根據(jù)質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)守恒,可知,Y核質(zhì)量數(shù)為a-4,核電荷數(shù)為b-2,
由動(dòng)量守恒定律可知,mYvY+mava=0;
兩粒子動(dòng)量P大小相等,則α粒子動(dòng)能E0=$\frac{{P}^{2}}{2{m}_{α}}$;
Y核的動(dòng)能EY=$\frac{{P}^{2}}{2{m}_{Y}}$
那么$\frac{{E}_{Y}}{{E}_{0}}$=$\frac{{m}_{α}}{{m}_{Y}}$=$\frac{4}{a-4}$;
則生成新核的動(dòng)能$\frac{4}{a-4}$E0;
(2)衰變過程中放出總能量為△E=EY+E0=$\frac{a}{a-4}{E}_{0}$;
又由質(zhì)能方程△E=△mc2可得虧損的質(zhì)量為:△m=$\frac{△E}{C}$=$\frac{a{E}_{0}}{(a-4){C}^{2}}$;
答:(1)生成新核的動(dòng)能$\frac{4}{a-4}$E0;
(2)在此衰變過程中的質(zhì)量虧損$\frac{a{E}_{0}}{(a-4){C}^{2}}$.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了原子核的衰變,結(jié)合力學(xué)中的動(dòng)量守恒求質(zhì)量虧損,掌握質(zhì)能方程的應(yīng)用,注意符號(hào)運(yùn)算的正確性.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.在張緊的繩子上掛了 a、b、c、d  四個(gè)單擺,擺長關(guān)系為Lc>Lb=Ld>La,如圖所示,先讓d 擺動(dòng)起來(擺角不超過10°,d擺球的質(zhì)量遠(yuǎn)大于其它擺球),則下列說法正確的是( 。
A.b擺發(fā)生振動(dòng)其余擺均不動(dòng)B.所有的擺均以2π$\sqrt{\frac{{L}_5z8l0cb}{g}}$的周期振動(dòng)
C.所有的擺均以相同的振幅振動(dòng)D.a、b、c中b擺振幅最大

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2.下列在相等的時(shí)間內(nèi)動(dòng)量的變化量不相等的運(yùn)動(dòng)是( 。
A.平拋物體運(yùn)動(dòng)B.自由落體運(yùn)動(dòng)C.勻速圓周運(yùn)動(dòng)D.勻減速直線運(yùn)動(dòng)

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19.關(guān)于核力與核能,下列說法錯(cuò)誤的是( 。
A.核力與核子所帶電荷無關(guān)
B.核力是一種短程力,屬于強(qiáng)相互作用
C.可利用方程△E=△mc2計(jì)算核反應(yīng)過程中釋放的核能
D.比結(jié)合能越小,原子核中的核子結(jié)合得越牢固,原子核越穩(wěn)定

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6.“嫦娥一號(hào)”月球探測衛(wèi)星于2007年10月24日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由“長征三號(hào)甲”運(yùn)載火箭發(fā)射升空.該衛(wèi)星用太陽能電池板作為攜帶科研儀器的電源,它有多項(xiàng)科研任務(wù),其中一項(xiàng)是探測月球上氦3的含量,氦3是一種清潔、安全和高效的核融合發(fā)電燃料.在高溫高壓下氘和氦3可以進(jìn)行核聚變,生成a粒子和另外一種粒子.若已知氘核的質(zhì)量為2.0136u,氦3的質(zhì)量為3.0150u,氦核的質(zhì)量為4.00151u,質(zhì)子質(zhì)量為1.00783u,中子質(zhì)量為1.008665u,1u相當(dāng)于931.5MeV.則下列說法正確的是( 。
A.氘和氨3的核聚變反應(yīng)方程式:${\;}_{1}^{2}$H+${\;}_{2}^{3}$He→${\;}_{2}^{4}$He+X,其中X是中子
B.氘和氦3的核聚變反應(yīng)釋放的核能約為18MeV
C.氘和氦3的核聚變反應(yīng)吸收的核能約為17MeV
D.通過對月光進(jìn)行光譜分析,可知月球上存在氦3元素

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16.在a粒子穿過金箔發(fā)生大角度散射的過程中,下列說法中正確的是( 。
A.僅粒子的動(dòng)能不斷減小
B.a粒子的電勢能不斷增加
C.a粒子一直受到金原子核的斥力作用
D.a粒子發(fā)生散射,是與電子碰撞的結(jié)果

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3.在用油膜法估測分子大小的實(shí)驗(yàn)中:
(1)首先要確定一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積,具體做法是:把體積分?jǐn)?shù)為ρ的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入空量筒,記下滴入的油酸酒精溶液滴數(shù)為n時(shí)量筒內(nèi)溶液的體積為V,則一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積為V0=$\frac{ρV}{n}$,然后將一滴油酸酒精溶液滴在水面上,設(shè)法測出穩(wěn)定后水面上油酸薄膜的面積S,則可認(rèn)為油酸分子的直徑約為d=$\frac{ρV}{nS}$.
(2)用上述方法完成實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)計(jì)算結(jié)果明顯偏大,可能原因是AC
A.油酸未完全散開
B.油酸中含有大量酒精
C.計(jì)算油膜面積時(shí),舍去了所有不足一格的方格
D.記下滴入油酸酒精溶液滴數(shù)時(shí),多記了10滴.

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20.如圖所示,半徑為r的金屬環(huán)繞通過其直徑的軸OO′,以角速度ω做勻速轉(zhuǎn)動(dòng),勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.從金屬環(huán)的平面與磁場方向重合時(shí)開始計(jì)時(shí),如果組成金屬環(huán)材料單位長度的電阻值為R0,
(1)求環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢
(2)在轉(zhuǎn)過30°角的過程中,感應(yīng)電動(dòng)勢的平均值是多大?流過金屬環(huán)的電量是多少?
(3)在轉(zhuǎn)過180°角的過程中,環(huán)產(chǎn)生的熱量是多少?

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14.關(guān)于運(yùn)動(dòng)的合成,下列說法中正確的是( 。
A.合運(yùn)動(dòng)的速度一定比分運(yùn)動(dòng)的速度大
B.兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)
C.兩個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是勻變速直線運(yùn)動(dòng)
D.合運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不一定相等

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