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(1)氦原子被电离一个核外电子,形成类氢结构的氦离子.已知基态的氦离子能量为E1=-54.4eV,氦离子能级的示意图如图1所在具有下列能量的光子中,不能被基态氦离子吸收的是 A.60.3eV B. 51.0eVC.43.2eV D.54.4eV(2)一个静止的88226Ra,放出一个速度为2.22×107m/s的粒子,同时产生一个新核86222Rn,并释放出频率为ν=3×1019Hz的γ光子.写出这种核反应方程式 ;这个核反应中产生的新核的速度为 ;因γ辐射而引起的质量亏损为 .(3)图2质量相等且m1、m2都等于1kg的两个小球在光滑的水平面上分别以速度v1=2m/s、v2=1m/s同向运动并发生对心碰撞,碰后m2被右侧的墙原速弹回,又与m1相碰,碰后两球都静止.求两球第一次碰后m2球的速度大小 .试题及答案-解答题-云返教育
试题详情
(1)氦原子被电离一个核外电子,形成类氢结构的氦离子.已知基态的氦离子能量为E
1
=-54.4eV,氦离子能级的示意图如图1所在具有下列能量的光子中,不能被基态氦离子吸收的是
A.60.3eV B. 51.0eV
C.43.2eV D.54.4eV
(2)一个静止的
88
226
Ra,放出一个速度为2.22×10
7
m/s的粒子,同时产生一个新核
86
222
R
n
,并释放出频率为ν=3×10
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Hz的γ光子.写出这种核反应方程式
;这个核反应中产生的新核的速度为
;因γ辐射而引起的质量亏损为
.
(3)图2质量相等且m
1
、m
2
都等于1kg的两个小球在光滑的水平面上分别以速度v
1
=2m/s、v
2
=1m/s同向运动并发生对心碰撞,碰后m
2
被右侧的墙原速弹回,又与m
1
相碰,碰后两球都静止.求两球第一次碰后m
2
球的速度大小
.
试题解答
见解析
(1)光子要想被基态离子吸收,要么光子能量能使该离子电离,要么光子能量等于其它能级和基态之间的能级.
(2)书写核反应方程时注意满足电荷数和质量数守恒,同时在释放粒子过程中满足动量守恒条件.
(3)根据碰撞过程动量守恒可解得结果.
(1)60.3eV、54.4eV 的能量均可以使该离子电离,可以被吸收;51.0eV能量满足第四能级和基态的能级差,可以使离子吸收后跃迁到第4能级,可以被吸收;由能级图可知各能级之间的能量差没有等于43.2eV 的,故该光子不能被吸收,故ABD错误,C正确.
故选C.
(2)根据电荷数和质量数守恒可知该核反应方程为:
88
226
Ra→
86
222
Rn+
2
4
He;
反应前后动量守恒,设新核速度为V,设α质量为4m,则新核质量为222m,由动量守恒得:4mv=222mV,解得V=4×10
5
m/s;
亏损的质量转化为能量以光子的形式放出,所以有:△E=mC
2
=hv,带入数据得△m=2.21×10
-31
kg.
故答案为:
88
226
Ra→
86
222
Rn+
2
4
He,4×10
5
m/s,2.21×10
-31
kg.
(3)两次碰撞过程都满足动量守恒条件,所以有:
一次碰撞时,选择向右为正方向,有:
①
第二次碰撞后都停止所以有:
②
联立①②可得:
故两球第一次碰后m
2
球的速度大小为1.5m/s.
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