2018选考二 原子与原子核 动量
选考二 原子与原子核 动量原论文联盟http://子与原子核多涉及重要物理实验，重要物理理论，科学上的重大发现，常将原子能与电磁学，守恒思想方法（質量守恒，电量守恒，能量守恒，动量守恒）综合考查.
例1 如图1的坐标系，在轴左侧有垂直纸面的磁感应强度为的匀强磁场. 在处有一个与轴垂直放置的屏，轴与屏之间有与轴平行的匀强电场. 在坐标原点处有一个静止的放射性原子核发生一次[]衰变，[]粒子的速度方向恰好沿着轴负方向，测得它在磁场中做匀速圆周运动的半径是. 已知[]粒子的質量为，带电量为，反冲核的質量是，带电量是，真空中光速为. 求：
[
]
图1
（1）衰变过程中質量亏损是多少？（假定衰变中释放的核能全部转化为[]粒子与反冲核的动能）
（2）若反冲核击中屏的位置到轴的距离也等于，则匀强电场的场强多大？
解析 （1）由[]粒子做匀速圆周运动，可得，即，衰变后[]粒子的动能
设反冲核的动量大小为，由衰变过程动量守恒，可得
衰变后反冲核的动能为
设質量亏损为，依题意，有
得到
（2）反冲核做类平抛运动，设衰变后反冲核的瞬时速度为，经过时间到达屏. 则有
可得.
点拨 能量守恒中，据爱因斯坦質能方程（物体运动时为动質量），如果是实物粒子，一般将其分解为（表示静止質量），为物体的动能和除动能之外的所有其他形式的能；如果是电磁波，能量也可以表示为.
例2 在用铀235作燃料的核反应堆中，铀235核吸收一个动能约为0.025eV的热中子（慢中子）后，可发生裂变反应，放出能量和2、3个快中子. 而快中子不利于铀235的裂变，为了能使裂变反应继续下去，需要将反应中放出的快中子减速. 有一种减速的方法是使用石墨（碳12)作减速剂. 设中子与碳原子的碰撞是对心弹性碰撞，问一个动能为=1.75MeV的快中子需要与静止的碳原子碰撞多少次，才能减速成为0.025eV的热中子？（可能用到的数据0.84，0. 073) 代写论文 http://
解析 设中子和碳核的質量分别为和，碰撞前中子的速度为，碰撞后中子和碳核的速度分别为和，因为碰撞是弹性碰撞，所以在碰撞前后，动量和机械能均守恒，又因为和沿同一直线，故有
解以上两式，得
因， 得
负号表示的方向与方向相反，即与碳核碰撞后中子被反弹. 因此，经过一次碰撞后中子的能量为，于是
经过2、3、次碰撞后，中子的能量依次为，有
因此
由已知
得
故初动能=1.75MeV的快中子经过近54次碰撞后，才成为能量为0.025eV的热中子. http://
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