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    在原子反应堆中，用石墨做减速剂，使铀核裂变产生的快中子通过与碳原子核发生碰撞而变成慢中子，从而控制核反应的速度．若中子每次与碳原子核发生的碰撞都是弹性正碰，并已知铀核裂变产生的快中子的初速度为v0，碳原子核的质量为中子质量的12倍．求（结果可用分数和指数表示）：
    （1）快中子与第一个静止的碳原子核碰撞后的速度大小；
    （2）快中子连续与50个静止的碳原子核碰撞后的速度大小．
    （1）因为快中子与碳原子核发生弹性正碰，所以快中子与碳原子核相互作用过程中系统的动量和机械能均守恒．
    设快中子的质量为m，碳原子核的质量为M，快中子与碳原子核发生第一次碰撞后快中子、碳原子核的速度分别为v1、v．
    根据动量守恒定律有 mv0=mv1+Mv，①
    根据机械能守恒定律有 
    1
    2
    mv02=
    1
    2
    mv12+
    1
    2
    Mv2    ②
    联立①②两式，可解得：v1=
    m-M
    m+M
    v0
    将M=12m代入上式，可解得快中子第一次与碳原子核碰撞后的速度大小
    v1=
    11
    13
    v0
    （2）中子连续与碳原子核碰撞，设中子与第二个静止的碳原子核碰撞后的速度为v2，与第三个静止的碳原子核碰撞后的速度为v3…，与第50个静止的碳原子核碰撞后的速度为v50．
    因中子与每一个静止碳原子核碰撞过程中，中子与静止的碳原子核构成系统的动量和机械能均守恒．
    同理可解得中子与第2个静止的碳原子核碰撞后的速度v2=
    m-M
    m+M
    v1
    将v1=
    m-M
    m+M
    v0代入上式，解得v2=（
    m-M
    m+M
    ）2v0
    中子与第3个静止的碳原子核碰撞后的速度v3=
    m-M
    m+M
    v2=（
    m-M
    m+M
    ）3v0
    中子与第50个静止的碳原子核碰撞后的速度v50=（
    m-M
    m+M
    ）50v0
    将M=12m代入上式，解得中子连续与第50个静止的碳原子核碰撞后的速度大小
    v50=（
    11
    13
    ）50v0
    答：（1）快中子与第一个静止的碳原子核碰撞后的速度大小为
    11
    13
    v0    ．
    （2）快中子连续与50个静止的碳原子核碰撞后的速度大小为（
    11
    13
    ）50v0．
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    （1）快中子与第一个静止的碳原子核碰撞后的速度大小；
    （2）快中子连续与50个静止的碳原子核碰撞后的速度大小．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    在一原子反应堆中，用石墨碳做减速剂使快中子减速，已知碳的质量是中子的12倍，假设把中子和碳核的每次碰撞看作是弹性碰撞，而且认为碰撞前碳核都是静止的．
    （1）设碰撞前中子的动能为E，问经过一次碰撞，中子损失的能量是多少？
    （2）至少经过多少次碰撞，中子的动能才能小于10-6E0（已知lg13=1.114，lg11=1.041）

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    科目：高中物理 来源： 题型：038

    在原子反应堆中，用石墨(碳)做减速剂使快中子变为慢中子．已知碳核的质量是中子质量的12倍，假设中子与碳核的碰撞是弹性的(即碰撞中不损失动能)，而且碰撞前碳核是静止的，试求：

    (1)设碰撞前中子的动能为，问经过一次碰撞后，中子的动能损失多少?

    (2)至少经过多少次碰撞，中子的动能才能少于?(lg13=1.114，lg11=1.0411)

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    科目：高中物理 来源：2011-2012学年北京市海淀区高二（下）期末物理试卷（解析版） 题型：解答题

    在原子反应堆中，用石墨做减速剂，使铀核裂变产生的快中子通过与碳原子核发生碰撞而变成慢中子，从而控制核反应的速度．若中子每次与碳原子核发生的碰撞都是弹性正碰，并已知铀核裂变产生的快中子的初速度为v，碳原子核的质量为中子质量的12倍．求（结果可用分数和指数表示）：
    （1）快中子与第一个静止的碳原子核碰撞后的速度大小；
    （2）快中子连续与50个静止的碳原子核碰撞后的速度大小．

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