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1919年卢瑟福用α粒子撞击14N核发现了质子. (1)写出这个核反应的方程. ...

1919年卢瑟福用α粒子撞击14N核发现了质子.
(1)写出这个核反应的方程.
(2)上述核反应可以用如下的模型来认识,运动的α粒子撞击一个静止的14N核,它们暂时形成一个整体(复合核),随即复合核迅速转化成一个质子和另一个原子核.已知复合核发生转化需要能量1.19MeV.那么要想发生上述核反应,入射的α粒子的能量至少要多大?
(3)英国物理学家威尔逊在1911年发明了“云室”,带电粒子在云室中运动时,可以显现出运动的径迹.把云室放在匀强电场中,分别将质子和α粒子垂直于电场方向打入同一匀强电场中,粒子初速度的方向跟电场线所在平面平行,观察到它们运动的径迹,如果质子和α粒子运动的径迹相同.求:质子和α粒子进入电场时的动能之比是多少?
(1)根据质量数和电荷数守恒可以正确书写核反应方程, (2)α粒子撞击714N核形成复合核过程,遵循动量守恒定律和能量守恒定律,根据两大守恒列方程求解入射的α粒子的动能. (3)带电粒子垂直于电场方向射入匀强电场中,在匀强电场中做类平抛运动,根据类平抛运动规律求解. 【解析】 (1)根据质量数和电荷数守恒可得α粒子轰击氮核方程为: 147N+42He→178O+11H  (2)α粒子撞击714N核形成复合核过程,遵循动量守恒定律,则有    m1v=(m1+m2)v 由能量守恒得到m1v2-(m1+m2)v2=1.19MeV 联立以上两式,解得入射的α粒子的动能至少为m1v2=1.53MeV. (3)带电粒子垂直于电场方向射入匀强电场中,在匀强电场中做类平抛运动,设它沿入射方向的位移是x,沿电场的方向的位移为y,有 y==. 由于质子和α粒子的径迹相同,即它们沿入射方向通过相同的位移时,沿电场方向的位移y也相同. 质子和α粒子的动能之比==. 答:(1)方程为:147N+42He→178O+11H  (2)入射的α粒子的能量至少是1.53MeV. (3)质子和α粒子的动能之比是1:2.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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