由能量守恒得2Ek+ΔE=Ek1+Ek2
Ek2=4.5 MeV
答案:(1)4.005 MeV
(2)4.5 MeV
17.静止的锂核()俘获一个速度为7.7×106 m/s的中子,发生核反应后若只产生了两个新粒子,其中一个粒子为氦核(),它的速度大小是8.0×106 m/s,方向与反应前的中子速度方向相同。
(1)写出此核反应的方程式;
(2)求反应后产生的另一个粒子的速度大小及方向;
(3)此反应过程中是否发生了质量亏损?说明依据。
解析:(1)
(2)用m1、m2和m3分别表示中子()、氦核()和氚核的速度,由动量守恒定律得m1v1=m2v2+m3v3
代入数值,得v3=-8.1×106 m/s
即反应后生成的氚核的速度大小为8.1×106 m/s
方向与反应前中子的速度方向相反。
(3)反应前的总动能
反应后的总动能
经计算知E2>E1,故可知反应中发生了质量亏损。
答案:(1) (2)8.1×106 m/s,与中子方向相反。
(3)发生了质量亏损。
18.如图4-1-5所示,静止在匀强磁场中的核俘获一个速度为v0=7.7×104 m/s的中子而发生核反应+→+.若已知的速度v2=2.0×104 m/s,其方向与反应前中子速度方向相同.求:
图4-1-5
(1)的速度是多大?
(2)在图中画出两粒子的运动轨迹并求出轨道半径之比;
(3)当粒子旋转3周时,粒子旋转几圈?
解析:(1)中子撞击锂核生成氚核和氢核过程中动量守恒m0v0=m1v1+m2v2,式中m0、m1