Question

美国费米国家加速器实验室于2008年8月宣布，在对撞实验中发现一种新型粒子--欧米伽b重子，这是迄今为止物理学界发现的质量最大的重子．这一发现也证实夸克模型是成功的． 1961年，理论物理学家提出夸克模型，指出重子是由3个夸克组成的亚原子粒子．现代物理学认为，夸克共分6种3类：上夸克、下夸克；粲夸克、奇异夸克；顶夸克、底夸克（如下表）．质子由两个上夸克加一个下夸克组成，而中子的构成是两个下夸克加一个上夸克，因此人类目前所接触的物质都是由第一类夸克组成的．此次对撞实验发现的新型粒子是由2个奇异夸克和1个底夸克组成．这是物理学界首次发现由后两类夸克混合组成的重子．注：1G=109 符号 中文名称 英文名称 带电量 （e） 质量（GeV/c2） u 上夸克 up +2/3 0.004 d 下夸克 down -1/3 0.008 c 粲夸克 charm +2/3 1.5 s 奇异夸克 strange -1/3 0.15 t 顶夸克 top +2/3 176 b 底夸克 bottom -1/3 4.7 根据以上信息可以判定（　　）

• A、欧米伽b重子的带电量为-e
• B、欧米伽b重子的质量是质子质量的250倍
• C、欧米伽b重子的质量是中子质量的250倍
• D、质量单位GeV/c²可由质能方程E=mc²得知1 GeV/c²=1.78×10^-27 kg

Answer 1

分析：根据题意可知，欧米伽b重子是由2个奇异夸克和1个底夸克组成．由表格数据，从而可确定欧米伽b重子的带电量；
同时由质量的数据，结合质子与中子的构成，可得出欧米伽b重子的质量是中子的多少倍；
根据质能方程E=mc²得知，GeV/c²与kg的关系．

解答：解：A、欧米伽b重子是由2个奇异夸克和1个底夸克组成；而一个奇异夸克带电量为-

1

3

e和1个底夸克带电量为-

1

3

e，
因此欧米伽b重子的带电量为-

1

3

e×2+(-

1

3

e)=-e，故A正确；
B、欧米伽b重子是由2个奇异夸克和1个底夸克组成；则一个奇异夸克质量为0.15GeV/c²和1个底夸克带电量为4.7 GeV/c²，
因此欧米伽b重子质量为5GeV/c²，而质子由两个上夸克加一个下夸克组成，则质子的质量为0.016GeV/c²，所以欧米伽b重子的质量是质子质量的312.5倍，故B错误；
C、欧米伽b重子是由2个奇异夸克和1个底夸克组成；则一个奇异夸克质量为0.15GeV/c²和1个底夸克带电量为4.7 GeV/c²，
因此欧米伽b重子质量为5GeV/c²，而中子由两个下夸克加一个上夸克，则质子的质量为0.02GeV/c²，所以欧米伽b重子的质量是质子质量的250倍，故C正确；
D、由质能方程E=mc²得：m=

E

c2

，可知，质量单位GeV/c²．1 GeV=10⁹×1.6×10^-19J=1.6×10^-10J，那么1 GeV/c²=

1.6×10-10

(3×108)2

kg=1.78×10-27kg，故D正确；
故选：ACD．

点评：解题关键读懂题意，找出有用信息，根据各自组成列式可确定电量与质量的多少，同时掌握质能方程的应用，知道质量单位GeV/c²．