问题 问答题

[物理--选修3-5]

(1)C在β衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出.中微子的性质十分特别,因此在实验中很难探测.1953年,莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统,利用中微子与水中

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H的核反应,间接地证实了中微子的存在.

a.中微子与水中的

 11
H发生核反应,产生中子(
 01
n)和正电子(
 0+1
e
),即中微子+
 11
H
 10
n
+
 0+1
e
可以判定,中微子的质量数和电荷数分别是______.(填写选项前的字母)

(A)0和0         (B)0和1        (C)1和 0       (D)1和1

b.上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇,可以转变为两个光子(r),即

 0+1
e+
 0-1
e
→2r,已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31㎏,反应中产生的每个光子的能量约为______J.

(2)如图所示,在光滑的水平面上有两块并列放置的木块A与B,已知A的质量是500g,B的质量是300g,有一质量为80g的小铜块C(可视为质点)以25m/s的水平初速度开始在A的表面滑动.铜块最后停在B上,B与C一起以2.5m/s的速度共同前进.求:

①木块A最后的速度vA′;

②小铜块C离开A时,小铜块C的速度vC

答案

(1)a、根据质量数守恒、电荷数守恒,知中微子的质量数和电荷数为0和0.故A正确,B、C、D错误.

故选A.

b、根据爱因斯坦质能方程知,△E=△mc2=2E,解得光子能量E=

mC2
2
=8.2×10-14J.

(2)C在A上滑动时,选A、B、C作为一个系统,其总动量守恒.则 mCv0=mCvC′+(mA+mB)vA′①

C滑到B上后A做匀速运动,再选B、C作为一个系统,其总动量也守恒,则

mCvC′+mBvA′=(mB+mC)vBC                                                                                          ②

也可以研究C在A、B上面滑动的全过程,在整个过程中,A、B、C组成系统的总动量守恒,则

mCv0=mAvA′+(mB+mC)vBC                                                                                       ③

把上述方程①②③式中的任意两个联立求解即可得到vA′=2.1 m/s,vC′=4 m/s.

故答案为:(1)A,8.2×10-14J.

(2)①木块A最后的速度是2.1 m/s;

②小铜块C离开A时,小铜块C的速度是4 m/s.

单项选择题
单项选择题 A3/A4型题