Question

[物理選修3-5模塊]
（1）下列說法中正確的是______．
A．盧瑟福通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子的核反應(yīng)方程為₂⁴He+₇¹⁴N→₈¹⁷O+₁¹H
B．鈾核裂變的核反應(yīng)是：₉₂²³⁵U→₅₆¹⁴¹Ba+₃₆⁹²Kr+2¹n
C．質(zhì)子、中子、α粒子的質(zhì)量分別為m₁、m₂、m₃．質(zhì)子和中子結(jié)合成一個(gè)α粒子，釋放的能量是：（m₁+m₂-m₃）c²
D．原子從a能級狀態(tài)躍遷到b能級狀態(tài)時(shí)發(fā)射波長為λ₁的光子；原子從b能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時(shí)吸收波長為λ₂的光子，已知λ₁＞λ₂．那么原子從a能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時(shí)將要吸收波長為的光子
（2）如圖所示，質(zhì)量M=0.040kg的靶盒A靜止在光滑水平導(dǎo)軌上的O點(diǎn)，水平輕質(zhì)彈簧一端栓在固定擋板P上，另一端與靶盒A連接．Q處有一固定的發(fā)射器B，它可以瞄準(zhǔn)靶盒發(fā)射一顆水平速度為v=50m/s，質(zhì)量m=0.010kg的彈丸，當(dāng)彈丸打入靶盒A后，便留在盒內(nèi)，碰撞時(shí)間極短．不計(jì)空氣阻力．求彈丸進(jìn)入靶盒A后，彈簧的最大彈性勢能為多少？

Answer 1

【答案】分析：根據(jù)核反應(yīng)過程遵循質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)守恒解決問題．
知道光子能量與波長的關(guān)系．
根據(jù)動(dòng)量守恒定律列出等式解決問題．
由系統(tǒng)機(jī)械能守恒求出最大彈性勢能．
解答：解：（1）A．盧瑟福通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子的核反應(yīng)方程為₂⁴He+₇¹⁴N→₈¹⁷O+₁¹H，故A正確．
B．鈾核裂變的核反應(yīng)是：₉₂²³⁵U+¹n→₅₆¹⁴¹Ba+₃₆⁹²Kr+3¹n，故B錯(cuò)誤．
C．質(zhì)子、中子、α粒子的質(zhì)量分別為m₁、m₂、m₃．質(zhì)子和中子結(jié)合成一個(gè)α粒子，方程為：2₁¹H+2¹n→₂⁴He
釋放的能量是：（2m₁+2m₂-m₃）c² ，故C錯(cuò)誤．
D．原子從a能級狀態(tài)躍遷到b能級狀態(tài)時(shí)發(fā)射波長為λ₁的光子；原子從b能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時(shí)吸收波長為λ₂的光子，已知λ₁＞λ₂．那么原子從a能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時(shí)將要吸收波長為的光子，故D正確．
故選AD．
（2）解：（1）彈丸進(jìn)入靶盒A后，彈丸與靶盒A的共同速度設(shè)為v，由系統(tǒng)動(dòng)量守恒得
 mv=（m+M）v   
靶盒A的速度減為零時(shí)，彈簧的彈性勢能最大，由系統(tǒng)機(jī)械能守恒得
 E_p=（m+M）v²  
解得：E_p=v²   
代入數(shù)值得  E_p=2.5J   
 故答案為：（1）AD．
（2）E_p=2.5J
點(diǎn)評：應(yīng)用動(dòng)量守恒定律時(shí)要清楚研究的對象和守恒條件
把動(dòng)量守恒和能量守恒結(jié)合起來列出等式求解是常見的問題．