◎ 题目

1919年卢瑟福用α粒子撞击14N核发现了质子． （1）写出这个核反应的方程． （2）上述核反应可以用如下的模型来认识，运动的α粒子撞击一个静止的14N核，它们暂时形成一个整体（复合核），随即复合核迅速转化成一个质子和另一个原子核．已知复合核发生转化需要能量1.19MeV．那么要想发生上述核反应，入射的α粒子的能量至少要多大？ （3）英国物理学家威尔逊在1911年发明了“云室”，带电粒子在云室中运动时，可以显现出运动的径迹．把云室放在匀强电场中，分别将质子和α粒子垂直于电场方向打入同一匀强电场中，粒子初速度的方向跟电场线所在平面平行，观察到它们运动的径迹，如果质子和α粒子运动的径迹相同．求：质子和α粒子进入电场时的动能之比是多少？

◎ 答案

（1）根据质量数和电荷数守恒可得α粒子轰击氮核方程为： 147N+42He→178O+11H  （2）α粒子撞击714N核形成复合核过程，遵循动量守恒定律，则有    m1v0=（m1+m2）v 由能量守恒得到 1 2 m1v02- 1 2 （m1+m2）v2=1.19MeV 联立以上两式，解得入射的α粒子的动能至少为 1 2 m1v02=1.53MeV． （3）带电粒子垂直于电场方向射入匀强电场中，在匀强电场中做类平抛运动，设它沿入射方向的位移是x，沿电场的方向的位移为y，有 y= 1 2 qE m ?( x v )2= qEx2 4Ek ．　　　　　　　 由于质子和α粒子的径迹相同，即它们沿入射方向通过相同的位移时，沿电场方向的位移y也相同． 质子和α粒子的动能之比 Ek1 Ek2 = q1 q2 = 1 2 ． 答：（1）方程为：147N+42He→178O+11H  （2）入射的α粒子的能量至少是1.53MeV． （3）质子和α粒子的动能之比是1：2．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“1919年卢瑟福用α粒子撞击14N核发现了质子．（1）写出这个核反应的方程．（2）上述核反应可以用如下的模型来认识，运动的α粒子撞击一个静止的14N核，它们暂时形成一个整体（复合核），…”主要考查了你对  【机械能守恒定律】，【动量守恒定律】，【核反应】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。