问题 问答题

(1)雷蒙德•戴维斯因研究来自太阳的电子中微子(νe)而获得了2002年度诺贝尔物理学奖.他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满615t四氯乙烯(C2Cl4)溶液的巨桶.电子中微子可以将一个氯核转变为一个氢核,其核反应方程式为νe+

 3717
CI→
 3718
Ar+
 0-1
e.已知
 3717
Cl核的质量为36.95658u,
 3718
Ar核的质量为36.95691u,
 0-1
e的质量为0.00055u,1u质量对应的能量为931.5MeV.根据以上数据,可以判断参与上述反应的电子中微子的最小能量为______MeV(结果保留两位有效数字).

(2)如图所示,质量为m=1kg的滑块,以v0=5m/s的水平初速度滑上静止在光滑水平面的平板小车,小车足够长,质量M=4kg.求:

①滑块与小车的共同速度v;

②整个运动过程中产生的内能E.

答案

(1)反应过程需要能量为:E=mc2=(36.95691u+0.00055u-36.95658u)c2

根据l u质量对应的能量为931.5MeV,得:E≈0.82MeV,所以中微子的能量最小为0.82MeV,

故答案为:0.82

(2)①根据动量守恒定律列出等式:

mv0=(m+M)v

解得:v=1m/s

②根据能量守恒知道整个运动过程中产生的内能等于动能的损失.

E=

1
2
mv02-
1
2
(m+M)v 2

得:E=10J

答:①滑块与小车的共同速度v为1m/s;

②整个运动过程中产生的内能E为10J.

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