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    中子的发现是两个守恒定律在核反应过程中的重要应用．1930年发现用钋放出的α射线轰击Be核时产生一种射线，其贯穿能力极强，能穿透几厘米厚的铅板，当时著名物理学家居里夫妇也不知道这是一种什么射线．1932年，英国青年物理学家查德威克用这种射线分别轰击氢原子和氮原子，结果打出了一些氢核和氮核．若未知射线均与静止的氢核和氮核正碰，测出被打出的氢核的最大速度为vH=3.5×107m/s，被打出的氮核的最大速度vN=4.7×106m/s．假定正碰时无能量损失，设未知射线中粒子的质量为m，初速为v，被打出的核的质量为m．

    ①推导出被打出的核的速度v′的表达式；

    ②根据上述数据，推算出未知射线中粒子的质量m与质子质量之比． (氮核质量mN，为氢核质量mH的14倍)

    ③用n表示这个未知粒子写出题文中所涉及到的核反应方程

    答案：
    解析：

    ①设撞击后中子速度为v’，用中子撞击氢核时，根据弹性碰撞的规律有和，由此可得：．

    同理用中子撞击氮核后，氮核的速度为：．

    ②由，可得：．

    ③．


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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    精英家教网（1）用如图所示的装置研究光电效应现象，用光子能量为2.5eV的光照射到光电管上时，电流表G示数不为0，移动变阻器的触点c，当电压表的示数大于或等于时0.7V，电流表示数为0，则
     

    A．光电管阴极的逸出功为1.8eV
    B．电键k断开后，有电流流过电流表G
    C．光电子的最大初动能为0.7eV
    D．改用能量为1.5eV的光子照射，电流表G也有电流，但电流较小
    （2）下列说法正确的是
     

    A．甲、乙两个物体组成一系统，甲、乙所受合外力不均为零，则系统的动量不可能守恒
    B．用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能要大
    C．波粒二象性中的波动性是大量光子和高速运动的微观粒子的行为，这种波动性与机械波在本质上是不同的
    D．欲使处于基态的氢原子电离，可以用动能为13.7eV的电子去碰撞
    E．原子核式结构模型是由汤姆逊在α粒子散射实验基础上提出的
    F．发现中子的核反应是
     
    9
    4
    Be+
     
    4
    2
    He→
     
    12
    6
    C+
     
    1
    0
    n
    G．核力是强相互作用的一种表现，任意两个核子之间都存在核力作用
    H．β衰变说明了β粒子（电子）是原子核的组成部分
    （3）质量分别为2m和m的A、B两个小球在光滑的水平面上分别以速度v1、v2同向运动并发生对心碰撞，碰后B球被右侧的墙原速弹回，又与A相碰，碰后两球都静止，则第一次碰后A球的动量大小PA
     
    （填“＞”“=”或“＜”）B球动量大小PB，第一次碰后B球速度为
     
    ．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （选修模块3-5）
    （1）下列说法中正确的是
    BD
    BD
    ．
    A．用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能大
    B．查德威克发现中子的核反应是：
     
    9
    4
    Be
    +
    4
    2
    He→
     
    12
    6
    C
    +
    1
    0
    n
    C．β衰变说明了β粒子（电子）是原子核的组成部分
    D．“探究碰撞中的不变量”的实验中得到的结论是碰撞前后两个物体mv的矢量和保持不变
    （2）如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，（直线与横轴的交点坐标4.27，与纵轴交点坐标0.5）．由图可知普朗克常量为
    6.5×10-34
    6.5×10-34
    Js（保留两位有效数字）
    （3）一位同学在用气垫导轨探究动量守恒定律时，测得滑块A以0.095m/s的速度水平向右撞上同向滑行的滑块B，碰撞前B的速度大小为0.045m/s，碰撞后A、B分别以0.045m/s、0.07m/s的速度继续向前运动．求：A、B两滑块的质量之比．

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    科目：高中物理 来源：2009年江苏省高考物理考前热身模拟试卷（解析版） 题型：解答题

    （1）用如图所示的装置研究光电效应现象，用光子能量为2.5eV的光照射到光电管上时，电流表G示数不为0，移动变阻器的触点c，当电压表的示数大于或等于时0.7V，电流表示数为0，则______
    A．光电管阴极的逸出功为1.8eV
    B．电键k断开后，有电流流过电流表G
    C．光电子的最大初动能为0.7eV
    D．改用能量为1.5eV的光子照射，电流表G也有电流，但电流较小
    （2）下列说法正确的是______
    A．甲、乙两个物体组成一系统，甲、乙所受合外力不均为零，则系统的动量不可能守恒
    B．用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能要大
    C．波粒二象性中的波动性是大量光子和高速运动的微观粒子的行为，这种波动性与机械波在本质上是不同的
    D．欲使处于基态的氢原子电离，可以用动能为13.7eV的电子去碰撞
    E．原子核式结构模型是由汤姆逊在α粒子散射实验基础上提出的
    F．发现中子的核反应是Be+He→C+n
    G．核力是强相互作用的一种表现，任意两个核子之间都存在核力作用
    H．β衰变说明了β粒子（电子）是原子核的组成部分
    （3）质量分别为2m和m的A、B两个小球在光滑的水平面上分别以速度v1、v2同向运动并发生对心碰撞，碰后B球被右侧的墙原速弹回，又与A相碰，碰后两球都静止，则第一次碰后A球的动量大小PA______（填“＞”“=”或“＜”）B球动量大小PB，第一次碰后B球速度为______．

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    科目：高中物理 来源：2011年江苏省扬州中学高考物理模拟试卷（二）（解析版） 题型：解答题

    （选修模块3-5）
    （1）下列说法中正确的是______．
    A．用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能大
    B．查德威克发现中子的核反应是：
    C．β衰变说明了β粒子（电子）是原子核的组成部分
    D．“探究碰撞中的不变量”的实验中得到的结论是碰撞前后两个物体mv的矢量和保持不变
    （2）如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，（直线与横轴的交点坐标4.27，与纵轴交点坐标0.5）．由图可知普朗克常量为______Js（保留两位有效数字）
    （3）一位同学在用气垫导轨探究动量守恒定律时，测得滑块A以0.095m/s的速度水平向右撞上同向滑行的滑块B，碰撞前B的速度大小为0.045m/s，碰撞后A、B分别以0.045m/s、0.07m/s的速度继续向前运动．求：A、B两滑块的质量之比．

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