1、简答题 如图所示,将两条磁性很强且完全相同的磁铁分别固定在质量相等的小车上,水平面光滑,开始时甲车速度大小为3m/s,乙车速度大小为2 m/s,相向运动并在同一条直线上,当乙车的速度为零时,甲车的速度是多少?若两车不相碰,试求出两车距离最短时,乙车速度为多少?
2、选择题 两个物体具有相同的动量,则它们一定有(?)
A.相同的速度
B.相同的质量
C.相同的运动方向
D.相同的加速度
3、计算题 一静止的铀核(
)发生α衰变转变成钍核(Th),已知放出的α粒子速度为v0=2.0×106m/s.假设铀核发生衰变时,释放的能量全部转化为α粒子和钍核的动能.试写出铀核衰变的核反应方程并求出钍核(Th)的反冲速度。(结果保留两位有效数字)
4、选择题 一个质量为?m?的小球甲以速度?v0?在光滑水平面上运动,与一个等质量的静止小球乙正碰后,甲球的速度变为v,方向不变,那么乙球获得的动能等于( )
A.
mv02-mv2
B.m(v0-v)2
C.m()2
D.m()2
5、简答题 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
H的核反应,间接地证实了中微子的存在.
(1)中微子与水中的H发生核反应,产生中子(n)和正电子(e),即
中微子+H→n+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
(2)上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇,与电子形成几乎静止的整体后,可以转变为两个光子(γ),即ee+→2γ
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.正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子,原因是______.
(3)试通过分析比较,具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小.
解析:(1)发生核反应前后,粒子的质量数和核电荷数均不变,据此可知中微子的质量数和电荷数分都是0,A项正确.
(2)产生的能量是由于质量亏损.两个电子转变为两个光子之后,质量变为零,由E=△mc2,故一个光子的能量为,带入数据得=8.2×10-14J.
正电子与水中的电子相遇,与电子形成几乎静止的整体,故系统总动量为零,故如果只产生一个光子是不可能的,因为此过程遵循动量守恒.
(3)物质波的波长为λ=,要比较波长需要将中子和电子的动量用动能表示出来即p=,因为mn<mc,所以pn<pc,故λn<λc.