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一个静止的氮核147N俘获一个速度为2.3×107m/s的中子生成B、C两个新核.设B、C的速度方向与中子速度方向相同,B的质量是中子的11倍,速度是106m/s,B、C在同一匀强磁场中做圆周运动的半径比
题目详情
一个静止的氮核
N俘获一个速度为2.3×107m/s的中子生成B、C两个新核.设B、C的速度方向与中子速度方向相同,B的质量是中子的11倍,速度是106m/s,B、C在同一匀强磁场中做圆周运动的半径比为
=
.求:
(1)C核的速度大小;
(2)根据计算判断C核是什么核;
(3)写出核反应方程.
14 7 |
RB |
RC |
11 |
30 |
(1)C核的速度大小;
(2)根据计算判断C核是什么核;
(3)写出核反应方程.
▼优质解答
答案和解析
(1)设中子的质量为m,则氮核的质量为14m,B核的质量为11m,C核的质量为4m,以中子的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
mv0=11mvB+4mvC,
代入数据解得:vC=3×106m/s.
(2)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得:
qvB=m
,
粒子的轨道半径:R=
,
由题意可得:
=
=
,
解得:
=
,
又qC+qB=7e,
解得:qC=2e,qB=5e,
所以C核为
He.
(3)核反应过程质量数与核电荷数守恒,由质量数与核电荷数守恒定律可得核反应方程为:
N+
n→
B+
He.
答:(1)C核的速度大小为3×106m/s;
(2)根据计算判断C核是
He;
(3)核反应方程为:
N+
n→
B+
He.
mv0=11mvB+4mvC,
代入数据解得:vC=3×106m/s.
(2)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得:
qvB=m
v2 |
R |
粒子的轨道半径:R=
mv |
qB |
由题意可得:
RB |
RC |
| ||
|
11 |
30 |
解得:
qC |
qB |
2 |
5 |
又qC+qB=7e,
解得:qC=2e,qB=5e,
所以C核为
4 2 |
(3)核反应过程质量数与核电荷数守恒,由质量数与核电荷数守恒定律可得核反应方程为:
14 7 |
1 0 |
11 5 |
4 2 |
答:(1)C核的速度大小为3×106m/s;
(2)根据计算判断C核是
4 2 |
(3)核反应方程为:
14 7 |
1 0 |
11 5 |
4 2 |
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