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合力与结合能§195班级姓名6练习目标♦理解结合能、比结合能、质量亏损几个基本概念;
1.理解爱因斯坦质能方程二△学会利用二△计算核能
2.nxA me-W练习举例
一、基本概念的理解例关于核能,下列说法中正确的有()
1.核子结合成原子核时,需吸取的能量A.核子结合成原子核时,能放出的能量B.不同的核子结合成原子核时,所需吸取的能量相同C.使一个笈核分解成一个中子和一个质子时,需吸取确定的能量D.例关于结合能、比结合能、质量亏损,下列说法正确的是()比结
2.合能确定越大A.结合能越大,B.结合能越大,比结合能确定越小C.结合能越大,平均每个核子的质量亏损越大比结合能越大,平均每个核子的质量亏损越大D.
二、质能方程的理解和应用例.关于爱因斯坦质能方程的下列看法中正确的是()3中的是物体以光速运动的动能A.E=mc2E c是物体的核能B.E=mc2是物体各种形式能的总称C.E=mc2由二△在核反应中,亏损的质量△!!!转化成能量放出D.me2,例镭()是历史上第一个被分别出来的放射性元素,已知镣能自发地放出粒子而变成新核
4.Ra RaRn,已知错的质量为新核的质量为加粒子的质量为Ra M=
3.7533x10-25kg,Rn2=
3.6867*10-25kg,am—
6.6466x1027kg,则()写出该核反应的方程式.1⑵此反应过程中放出的能量是多少?(计算结果保留两位有效数字)练习巩(级).下列关于核反应的说法正确的是()1A爱因斯坦的质能方程说明白物体质量就是能量,它们之间可以相互转化A..由质能方程可知,能量与质量之间存在着正比关系,可以用物体的质量作为它所含有能量的量度B核反应中发觉的“质量亏损”是消逝的质量转化成的C.因在核反应中产生能量,有质量的转化,所以系统只有质量数守恒,系统的总能量不守恒D.(级),质子的质量中子的质量为它们结合成质量为的笈核,放出的能量应为()2A m,m,mp nA.(m4-m-m)C2B.(m4-m)c2p np nC.me2D.(m-m)c2p(级).关于核力下列说法正确的是()3A、核力是一种特殊的万有引力A、原子核内随意两个核子内部有核力作用B、核力是原子稳定存在的缘由C、核力是引力和斥力同时存在的力D(级).一原子质量单位为千克,且已知为真空中光速,当质量分别为、4B ulu=
931.5Mev,c mim2千克的两种原子核结合成质量为千克的新原子核时,释放出的能量是()MA.(M—mi—m2)c2J()B.mi+m-M X
931.5J2C.(mi+m2—M)c2JD.(mi+m2—M)x
931.5Mev(级).在计算核子和原子核的质量时,以为单位比较便利,关于下列说法中正确的是()5A uuA.lu-
1.66xl0-27kg等于碳质量的B.lu121/12相当于能量C.lu93L5MeV表示一个核子的质量D.u(级).中子质子笊核的质量分别为瓯叫叫现用光子能量为的射线照射静止的笊核使之6B n,P,D Ey分解,核反应方程为若分解后中子,质子的动能可视为相等,且能量都以动能的形式存在,Y+D-P+n,则中子的动能是()A.[(mi-mp-mn)c2-E]/2B.[(nb+nin-mp)c2+E]/2C.[(nh-nip-mJ C2+E]/2D.[(nb+mp-mJ c2-E]/2(级).笊和氟发生聚变反应方程式是]H+]H^He+ln+若有笊和瓶全部发生聚变,7B
17.6Mev,2g3gN为阿伏加德罗常数,则释放出的能量是()AA.N xl
7.6MeV B.5N xl
7.6MeVA AC.2N xl
7.6MeV D.3N xl
7.6MeVA A(级).一个笊核和一个僦核聚合成一个氮核的反应方程是;此反应过程产8B H+jH-jHe+jn,生的质量亏损为△机.已知阿伏伽德罗常数为N A,真空中的光速为C.若Imol笊和Imol瓶完全发生核反应生成氨,则在这个核反应中释放的能量为()A.—N AAmc2B.N\A/nc2C.2N AAmc2D.5N^Amc22(级).一个粒子轰击硼核!生成碳并放出的能量其核反应方程9B3,14,
0.75X106ev是,反应过程中质量亏损是kgo(级).正负电子对撞后,转化为两个光子的总能量是(正负电子质量10B evom=
0.91xl0-3°kg,光子的静止质量为零)题号123-15678答案(级).一个电子和一个正电子对撞发生湮灭而转化为一对光子,设正负电子对撞前的质量均为11B相,动能均为反,光速为的普朗克恒为鼠求()写出该反应方程;1()对撞过程中的质量亏损和转化成的光子在真空中波长2Am I(级).一个静止的铀核(原子质量为)放出一个粒子(原子质量为)后12C W
232.0372U a
4.0026U衰变成社核端刀/(原子质量为)(已知原子质量单位卜,山相当
228.0287U lu=L67xlO278于)931MeV()写出核衰变反应方程;1()算出该核衰变反应中释放出的核能;2()假设反应中释放出的核能全部转化为社核和粒子的动能,则杜核获得的动能有多大?3a级.为确定爱因斯坦的质能方程的正确性,设计了如下试验用动能为13B A£=Amc2的质子轰击静止的锂核;勿,生成两个粒子,测得两个粒子的动能之和为4=
0.60MeV aE=已知质子、粒子、锂粒子的质量分别取根〃、p X
19.9MeV,a=
1.0073m=
4.0015M42m求=
7.0160w,u写出该反应方程1通过计算说明正确〃21=
1.6606x10-27kg级.杯的放射性同位素赞静止时衰变为铀核激发态错和粒子,而铀核激发态黄立刻14C Pu U*a U*衰变为铀核造并放出能量为的光子.已知赞和赞和粒子的质量分另为〃U,
0.097MeV yPu Ua IJ2PU=
239.0521U、加u=
235.0439u和加a=
4.0026u,lu=
931.5MeV/c2写出衰变方程;1已知衰变放出的光子的动量可忽视,求粒子的动能.2a参考答案例
1.BD例
2.D例
3.C例.[答案]见解析4[解析]皴拓已1Ra—^Rn+2AE=Amc2=Mi~M~mc2=
1.2x10-12J.2l.B
2.A
3.C
4.CD
5.ABC
6.C
7.A提示一个笊核和一个笊核结合成一个氨核时,释放出的能量为的笊核和
8.B1mol Imol的晁核结合成Imol的氢核释放能量为N A4%/
1.33X1O-
3010.
1.02X
106.解该反应方程为上-111272由于光子的静止质量为零,所以质量的亏损为△加=2加,由质能方程,对应的能量为AC2依据能量守恒可知2/=2E+A£,ZVK即有2hc/A=2E+2mc2k所以光子在真空中波长A=hc/E+inc2k解析2^U^Th+^He
12.1质量亏损△2m=
0.0059u△E=Amc2=
0.0059x931MeV=
5.49MeV系统动量守恒,社核和粒子的动量大小相等,即3a]Pn+-Pa=//=PaJ〕2E_LkTh-c2ml[iEk^+Eka=NEm4所以社核获得的动能E=——xAE=
0.09MeV—xAE=kVlm+rr14+228a Th解()核反应方程为
13.1()核反应的质量亏损Am=+叫)一2m2JLtl“IX=
7.0160u+
1.0073u-2x
4.0015u=
0.0203u由质能方程可得与质量亏损相当的能量Amc2=x931MeV=lAE=
0.
02038.9MeV而系统增加的能量石=石—瓦A2=
19.3MeV这些能量来自核反应中,在误差允许的范围内可认为相等,所以Nmc1正确AE=
14.[答案]I
1.4xl019⑴费II PufWU+a+y
25.034MeV[解析]衰变方程为1赞一赞Pu U*+a赞一赞U*U+y或合起来有赞一错PuU+a+y上述衰变过程的质量亏损为2m
④Am=zr/Pu-mu-a放出的能量为△E=d\\m
⑤这能量是铀核费的动能瓦、a粒子的动能和光子的能量与之和U Ea7△,
⑥E=Eu+Ea+E由
④⑤⑥式得Eu+Ea=mp—mu—m^c2-E
⑦u y设衰变后的铀核和粒子的速度分别为和必,则由动量守恒有muvu=mv
⑧VUa a又由动能的定义知由
⑧⑨式得Ey_m Elmua由
⑦⑩式得Ea=rn^c1—m———[mp—mu+EJ mu—u a代入题给数据得瓦=
5.034MeV。