Question

[物理选修3-5模块]
（1）下列说法中正确的是______．
A．卢瑟福通过实验发现了质子的核反应方程为₂⁴He+₇¹⁴N→₈¹⁷O+₁¹H
B．铀核裂变的核反应是：₉₂²³⁵U→₅₆¹⁴¹Ba+₃₆⁹²Kr+2¹n
C．质子、中子、α粒子的质量分别为m₁、m₂、m₃．质子和中子结合成一个α粒子，释放的能量是：（m₁+m₂-m₃）c²
D．原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为λ₁的光子；原子从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收波长为λ₂的光子，已知λ₁＞λ₂．那么原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将要吸收波长为的光子
（2）如图所示，质量M=0.040kg的靶盒A静止在光滑水平导轨上的O点，水平轻质弹簧一端栓在固定挡板P上，另一端与靶盒A连接．Q处有一固定的发射器B，它可以瞄准靶盒发射一颗水平速度为v=50m/s，质量m=0.010kg的弹丸，当弹丸打入靶盒A后，便留在盒内，碰撞时间极短．不计空气阻力．求弹丸进入靶盒A后，弹簧的最大弹性势能为多少？

Answer 1

【答案】分析：根据核反应过程遵循质量数和核电荷数守恒解决问题．
知道光子能量与波长的关系．
根据动量守恒定律列出等式解决问题．
由系统机械能守恒求出最大弹性势能．
解答：解：（1）A．卢瑟福通过实验发现了质子的核反应方程为₂⁴He+₇¹⁴N→₈¹⁷O+₁¹H，故A正确．
B．铀核裂变的核反应是：₉₂²³⁵U+¹n→₅₆¹⁴¹Ba+₃₆⁹²Kr+3¹n，故B错误．
C．质子、中子、α粒子的质量分别为m₁、m₂、m₃．质子和中子结合成一个α粒子，方程为：2₁¹H+2¹n→₂⁴He
释放的能量是：（2m₁+2m₂-m₃）c² ，故C错误．
D．原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为λ₁的光子；原子从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收波长为λ₂的光子，已知λ₁＞λ₂．那么原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将要吸收波长为的光子，故D正确．
故选AD．
（2）解：（1）弹丸进入靶盒A后，弹丸与靶盒A的共同速度设为v，由系统动量守恒得
 mv=（m+M）v   
靶盒A的速度减为零时，弹簧的弹性势能最大，由系统机械能守恒得
 E_p=（m+M）v²  
解得：E_p=v²   
代入数值得  E_p=2.5J   
 故答案为：（1）AD．
（2）E_p=2.5J
点评：应用动量守恒定律时要清楚研究的对象和守恒条件
把动量守恒和能量守恒结合起来列出等式求解是常见的问题．