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(1)太阳内部发生的核反应主要是轻核的聚变,太阳中存在的主要元素是氢,氢核的聚变反应可以看做是4个氢核(11H)结合成1个氦核(42He).如表中列出了部分粒子的质量(1u相当于931.5
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(1)太阳内部发生的核反应主要是轻核的聚变,太阳中存在的主要元素是氢,氢核的聚变反应可以看做是4个氢核(
H)结合成1个氦核(
He).如表中列出了部分粒子的质量(1u相当于931.5MeV的能量)
①写出氢核聚变的核反应方程:
②计算发生一次核反应释放的能量.(以MeV为单位,结果保留三位有效数字)
(2)如图所示,甲、乙两冰球运动员为争抢冰球而合理冲撞(可视为正碰),已知甲运动员的质量为60kg,乙运动员的质量为70kg,接触前两运动员相向运动,速度大小均为5m/s,结果甲被撞回,速度大小为2m/s,求冲撞后乙的速度大小和方向.
1 1 |
4 2 |
粒子名称 | 质子P | α粒子 | 电子e | 中子n |
质量/u | 1.0073 | 4.0015 | 0.00055 | 1.0087 |
4
H→
He+2
e
1 1 |
4 2 |
0 1 |
4
H→
He+2
e
;1 1 |
4 2 |
0 1 |
②计算发生一次核反应释放的能量.(以MeV为单位,结果保留三位有效数字)
(2)如图所示,甲、乙两冰球运动员为争抢冰球而合理冲撞(可视为正碰),已知甲运动员的质量为60kg,乙运动员的质量为70kg,接触前两运动员相向运动,速度大小均为5m/s,结果甲被撞回,速度大小为2m/s,求冲撞后乙的速度大小和方向.
▼优质解答
答案和解析
(1)①氢核聚变的核反应方程为:4
H→
He+2
e
②发生一次核反应释放的核能为△E=△mc2=(4mp-mα-2me)c2=(4×1.0073u-4.0015u-2×0.00055u)•931.5MeV/u=24.8 MeV.
(2)取碰前甲的速度方向为正方向,对系统运用动量守恒定律,有:
m甲v甲-m乙v乙=-m甲v′甲+m乙v′乙
解得v′乙=1m/s,方向与碰前甲速度方向相同
故答案为:(1)①4
H→
He+2
e.②发生一次核反应释放的能量是24.8 MeV.
(2)冲撞后乙的速度大小是1m/s,方向与碰前甲速度方向相同.
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②发生一次核反应释放的核能为△E=△mc2=(4mp-mα-2me)c2=(4×1.0073u-4.0015u-2×0.00055u)•931.5MeV/u=24.8 MeV.
(2)取碰前甲的速度方向为正方向,对系统运用动量守恒定律,有:
m甲v甲-m乙v乙=-m甲v′甲+m乙v′乙
解得v′乙=1m/s,方向与碰前甲速度方向相同
故答案为:(1)①4
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(2)冲撞后乙的速度大小是1m/s,方向与碰前甲速度方向相同.
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