1920年，質(zhì)子已被發(fā)現(xiàn)，英國物理學(xué)家盧瑟福曾預(yù)言：可能有一種質(zhì)量與質(zhì)子相近的不帶電的中性粒子存在，他把它叫做中子.1930年發(fā)現(xiàn)，在真空條件下用射線轟擊鈹(Be)時，會產(chǎn)生一種看不見的、貫穿能力極強的不知名射線和另一種粒子.經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，這種不知名射線具有如下的特點：①在任意方向的磁場中均不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；②這種射線的速度小于光速的十分之一；③用它轟擊含有氫核的物質(zhì)，可以把氫核打出來；用它轟擊含有氮核的物質(zhì)，可以把氮核打出來.并且被打出的氫核的最大速度vH和被打出的氮核的最大速度vN之比近似等于15∶2.若該射線中的粒子均具有相同的能量，與氫核和氮核碰前氫核和氮核可認為靜止，碰撞過程中沒有機械能損失.已知氫核的質(zhì)量MH與氮核的質(zhì)量MN之比等于1∶14.

（1）寫出射線轟擊鈹核的核反應(yīng)方程；

（2）試根據(jù)上面所述的各種情況，通過具體分析說明該射線是不帶電的，但它不是γ射線，而是由中子組成.

 

答案：
解析：

【答案】（1）Be+He→C+n；（2）略

【解析】（1）核反應(yīng)方程是

Be+He→C+n

（2）由①可知，由于該射線在任何方向的磁場中都不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，因此該射線不帶電，是由電中性的粒子流組成的.

由②可知，由于γ射線是光子流，而該射線速度不到光速的十分之一，因此它不是γ射線.

設(shè)組成該射線的粒子質(zhì)量為m，轟擊氫核和氮核時速度為v.由于碰撞過程中沒有機械能損失，當被打出的氫核和氮核的速度為最大值時，表明該粒子與氫核及氮核的碰撞為彈性正碰，設(shè)與氫核發(fā)生彈性正碰后粒子速度為v1，與氮核發(fā)生彈性正碰后粒子速度變?yōu)?i>v2.根據(jù)動量守恒和機械能守恒，在打出氫核的過程中，有

mv=mv1+MHvH

mv2=mv12+MHvH2

解得vH=

同理，在打出氮核的過程中，有

mv=mv2+MNvN

mv2=mv22+MNvN2

解得vN=

根據(jù)vH、vN的表達式及≈，

，

解得m≈MH


練習(xí)冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

1920年，質(zhì)子已被發(fā)現(xiàn)，英國物理學(xué)家盧瑟福曾預(yù)言可能有一種質(zhì)量與質(zhì)子相近的不帶電的中性粒子存在，他把它叫做中子．1930年發(fā)現(xiàn)，在真空條件下用α射線轟擊鈹（
 
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Be）時，會產(chǎn)生一種看不見的、貫穿力極強的不知名射線和另一種粒子．經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，這種不知名射線具有如下的特點：①在任意方向的磁場中均不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；②這種射線的速度小于光速的十分之一；③用它轟擊含有氫核的物質(zhì)，可以把氫核打出來．用它轟擊含有氮核的物質(zhì)，可以把氮核打出來，并用被打出的氫核的最大速度vH和被打出的氮核的最大速度vN之比近似等于15：2．若該射線中的粒子均具有相同的能量，與氫核和氮核碰前氫核和氮核可以認為靜止，碰撞過程中沒有機械能的損失．已知氫核的質(zhì)量MH與氮核的質(zhì)量MN之比等于1：14．
（1）寫出α射線轟擊鈹核的核反應(yīng)方程．
（2）試根據(jù)上面所述的各種情況，通過具體分析說明該射線是不帶電的，但不是γ射線，而是由中子組成．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（18分）1920年，質(zhì)子已被發(fā)現(xiàn)，英國物理學(xué)家盧瑟福曾預(yù)言可能有一種質(zhì)量與質(zhì)子相近的不帶電的中性粒子存在，他把它叫做中子．1930年發(fā)現(xiàn)，在真空條件下用α射線轟擊鈹（）時，會產(chǎn)生一種看不見的、貫穿力極強的不知名射線和另一種粒子．經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，這種不知名射線具有如下的特點：①在任意方向的磁場中均不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；②這種射線的速度小于光速的十分之一；③用它轟擊含有氫核的物質(zhì)，可以把氫核打出來．用它轟擊含有氮核的物質(zhì)，可以把氮核打出來，并用被打出的氫核的最大速度vH和被打出的氮核的最大速度vN之比近似等于15∶2．若該射線中的粒子均具有相同的能量，與氫核和氮核碰前氫核和氮核可以認為靜止，碰撞過程中沒有機械能的損失．已知氫核的質(zhì)量MH與氮核的質(zhì)量MN之比等于1∶14．

（1）寫出α射線轟擊鈹核的核反應(yīng)方程；

（2）上述的三個特點中，哪個特點可以說明該射線是不帶電的？哪個特點可以說明它不是γ射線？

（3）計算該射線中粒子的質(zhì)量與氫核（即質(zhì)子）的質(zhì)量的比值，由此證明該射線中的粒子就是中子。

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科目：高中物理 來源： 題型：

1920年，質(zhì)子已被發(fā)現(xiàn)，英國物理學(xué)家盧瑟福曾預(yù)言：可能有一種質(zhì)量與質(zhì)子相近的不帶電的中性粒子存在，他把它叫做中子.1930年，科學(xué)家在真空條件下用α射線轟擊鈹（）時，產(chǎn)生了一種看不見的貫穿能力很強的不知名的射線和另一種粒子.經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，這種不知名的射線具有如下的特點：①在任意方向的磁場中均不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；②這種射線的速度小于光速的十分之一.

（1）α射線轟擊鈹核的核反應(yīng)方程為：_____________________________________________.

（2）根據(jù)上面所述射線的特點，分析說明該射線是不帶電的，且不是γ射線.

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科目：高中物理 來源： 題型：

1920年，質(zhì)子已被發(fā)現(xiàn)，英國物理學(xué)家盧瑟福曾預(yù)言：可能有一種質(zhì)量與質(zhì)子相近的不帶電的中性粒子存在，他把它叫做中子.1930年，科學(xué)家在真空條件下用α射線轟擊鈹（）時，產(chǎn)生了一種看不見的貫穿能力很強的不知名的射線和另一種粒子.經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，這種不知名的射線具有如下的特點：①在任意方向的磁場中均不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；②這種射線的速度小于光速的十分之一.

（1）α射線轟擊鈹核的核反應(yīng)方程為：_____________________________________________.

（2）根據(jù)上面所述射線的特點，分析說明該射線是不帶電的，且不是γ射線.

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科目：高中物理 來源： 題型：

1920年，質(zhì)子已被發(fā)現(xiàn)，英國物理學(xué)家盧瑟福曾預(yù)言可能有一種質(zhì)量與質(zhì)子相近的不帶電的中性粒子存在，他把它叫做中子.1930年發(fā)現(xiàn)，在真空條件下用α射線轟擊鈹()時，會產(chǎn)生一種看不見的、貫穿力極強的不知名射線和另一種粒子.經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，這種不知名射線具有如下的特點：①在任意方向的磁場中均不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；②這種射線的速度小于光速的十分之一；③用它轟擊含有氫核的物質(zhì)，可以把氫核打出來；用它轟擊含有氮核的物質(zhì)，可以把氮核打出來，并且被打出的氫核的最大速度vH和被打出的氮核的最大速度vN之比近似等于15∶2.若該射線中的粒子均具有相同的能量，與氫核和氮核碰前氫核和氮核可以為靜止，碰撞過程中沒有機械能的損失.已知氫核的質(zhì)量MH與氮核的質(zhì)量MN之比等于1∶14.

(1)寫出α射線轟擊鈹核的核反應(yīng)方程；

(2)試根據(jù)上面所述的各種情況，通過具體分析說明該射線是不帶電的，但不是γ射線，而是由中子組成的.

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