例2. 在核反應(yīng)堆里.用石墨作減速劑.使鈾核裂變所產(chǎn)生的快中子通過與碳核不斷的碰撞而被減速.假設(shè)中子與碳核發(fā)生的是彈性正碰.且碰撞前碳核是靜止的.已知碳核的質(zhì)量近似為中子質(zhì)量的12倍.中子原來的動能為E0.試求: (1)經(jīng)過一次碰撞后中子的能量變?yōu)槎嗌? (2)若E0＝1.76MeV.則經(jīng)過多少次碰撞后.中子的能量才可減少到0.025eV. 解析:按彈性正碰的規(guī)律可求出每次碰撞后中子的速度變?yōu)槎嗌?對應(yīng)的動能也就可以求解,在根據(jù)每次碰撞前后的動能之比與需要減少到0.025eV與原動能E0的比值關(guān)系.取對數(shù)求出碰撞次數(shù). (1)彈性正碰遵循動量守恒和能量守恒兩個規(guī)律.設(shè)中子的質(zhì)量為m.碳核的質(zhì)量為M.有: 由上述兩式整理得: 則經(jīng)過一次碰撞后中子的動能: (2)同理可得 -- 設(shè)經(jīng)過n次碰撞.中子的動能才會減少至0.025eV.即..解上式得. 評點(diǎn):廣義上的碰撞.相互作用力可以是彈力.分子力.電磁力.核力等.因此.碰撞可以是宏觀物體間的碰撞.也可以是微觀粒子間的碰撞. 說明:強(qiáng)調(diào)“應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問題的能力 .我們在計算中常遇到的是以下一些數(shù)學(xué)問題: ①等差數(shù)列.等比數(shù)列.這兩類問題的處理方法是先用數(shù)學(xué)歸納法找出規(guī)律.再求解, ②對.當(dāng) ③對的形式(即).則在時.y有極值. ④對的形式.其中均為a.b變量.但恒量(.).則可根據(jù)不等式性質(zhì)求極值等. ［模型要點(diǎn)］ 在近年高考中.考查的碰撞皆為正碰問題.碰撞是中學(xué)物理教學(xué)的重點(diǎn).是歷年高考命題的熱點(diǎn).同時它一直是學(xué)生學(xué)習(xí)和高考的難點(diǎn).碰撞在中作II級要求掌握.1. 碰撞的特點(diǎn):(1)作用時間極短.內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力.總動量總是守恒的,(2)碰撞過程中.總動能不增.因?yàn)闆]有其他形式的能量轉(zhuǎn)化為動能,(3)碰撞過程中.當(dāng)兩物體碰后速度相等時.即發(fā)生完全非彈性碰撞時.系統(tǒng)動能損失最大,(4)碰撞過程中.兩物體產(chǎn)生的位移可忽略. 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

在核反應(yīng)堆里，用石墨作減速劑，使鈾核裂變所產(chǎn)生的快中子通過與碳核不斷的碰撞而被減速。假設(shè)中子與碳核發(fā)生的是彈性正碰，且碰撞前碳核是靜止的。已知碳核的質(zhì)量近似為中子質(zhì)量的12倍，中子原來的動能為E0，試求：

（1）經(jīng)過一次碰撞后中子的能量變?yōu)槎嗌伲?/p>

（2）若E0＝1.76MeV，則經(jīng)過多少次碰撞后，中子的能量才可減少到0.025eV。

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在核反應(yīng)堆里，用石墨作減速劑，使鈾核裂變所產(chǎn)生的快中子通過與碳核不斷的碰撞而被減速。假設(shè)中子與碳核發(fā)生的是彈性正碰，且碰撞前碳核是靜止的。已知碳核的質(zhì)量近似為中子質(zhì)量的12倍，中子原來的動能為E0，試求：
（1）經(jīng)過一次碰撞后中子的能量變?yōu)槎嗌伲?br />（2）若E0＝1.76MeV，則經(jīng)過多少次碰撞后，中子的能量才可減少到0.025eV。

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