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        1. 一個(gè)鈾235核俘獲一個(gè)速度為1.00×104 m/s的中子后,裂變?yōu)閮蓚(gè)新核,同時(shí)放出兩個(gè)中子.其中一個(gè)中子的速度為8.69×106 m/s,方向與原中子的方向相同;另一個(gè)中子的速度為8.68×106 m/s,方向與原中子的方向相反,兩個(gè)新核中有一個(gè)是.今讓這兩個(gè)新核垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng).它們?cè)趧驈?qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比多大?周期之比多大?

          解析:在核裂變過(guò)程中遵循動(dòng)量守恒定律.由題意可知被俘獲的中子的動(dòng)量與裂變時(shí)釋放出的兩個(gè)中子的總動(dòng)量相等,故兩個(gè)新核的總動(dòng)量為零,也即兩個(gè)新核的動(dòng)量大小相等、方向相反.由于洛倫茲力提供向心力,可知新核在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑:R=.

          由于兩個(gè)新核的動(dòng)量大小相等,進(jìn)入的是同一勻強(qiáng)磁場(chǎng),故mv、B均相同,得它們的半徑之比等于它們電荷量的反比.由題意可寫出裂變方程:

          由質(zhì)量數(shù)守恒可解得新核X的質(zhì)量數(shù)A=235+1-95-2×1=139.

          由電荷數(shù)守恒可得新核X的電荷數(shù)Z=92-38=54.

          故兩個(gè)新核在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為:R1∶R2=54∶38=27∶19.

          新核在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期:T=

          把半徑R代入得:T=

          可見(jiàn),兩個(gè)新核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期之比與它們的質(zhì)量成正比,與它們的電荷量成反比,即.

          答案:兩新核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為27∶19,周期之比為135∶139.

          練習(xí)冊(cè)系列答案
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          科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

          在用鈾235作燃料的反應(yīng)堆中,鈾235核吸收一個(gè)動(dòng)能約為0.025eV的慢中子后,可發(fā)生裂變反應(yīng),放出能量和2~3個(gè)快中子,而快中子不利于鈾235的裂變.為了能使裂變反應(yīng)繼續(xù)下去,需要將快中子減速,有一種減速的方法是用石墨(碳12)作減速劑,設(shè)中子與碳原子的碰撞是對(duì)心彈性碰撞,沒(méi)有機(jī)械能損失.
          (1)求快中子與碳原子發(fā)生一次碰撞后的速度v與原來(lái)的速度v0的比值.
          (2)一個(gè)動(dòng)能為E0=2.5MeV的快中子需要與靜止的碳原子碰撞多少次,才能減速成為0.025eV的慢中子
          附部分常用對(duì)數(shù)
              N     1.1    1.2    1.3     1.4
             lgN      0.0414    0.0792    0.1139     0.1461

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          科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

          一個(gè)鈾235原子核俘獲一個(gè)中子后,裂變?yōu)殡?IMG align="middle" height=25 src="http://thumb.zyjl.cn/pic1/1898/img/02/57/98/189802579810005798/1.gif" width=39 v:shapes="_x0000_i1063">和,同時(shí)放出三個(gè)中子.這個(gè)反應(yīng)的核反應(yīng)式為_(kāi)____________________一個(gè)鈾核在這次裂變中釋放的核能是____________.(已知mU=235.043 91 u,mXe=138.918 44 u,mSr=93.915 47 u,mn=1.008 665 u)

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          科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

          一個(gè)鈾235原子核俘獲一個(gè)中子后,裂變?yōu)殡?img width=39 height=25 src="http://thumb.zyjl.cn/pic1/1899/wl/69/50469.gif">和,同時(shí)放出三個(gè)中子.這個(gè)反應(yīng)的核反應(yīng)式為_(kāi)____________________一個(gè)鈾核在這次裂變中釋放的核能是____________.(已知mU=235.043 91 u,mXe=138.918 44 u,mSr=93.915 47 u,mn=1.008 665 u)

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          科目:高中物理 來(lái)源:同步題 題型:計(jì)算題

          一個(gè)鈾235原子俘獲一個(gè)中子后,裂變?yōu)殡?39和鍶94,同時(shí)放出三個(gè)中子。寫出核反應(yīng)方程并算出一個(gè)鈾核裂變時(shí)釋放的核能,已知mU=235.043 94 u,mxe=138.918 44 u,mSr=93.915 47 u,mn=1.008 665 u。

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