(2012•昆山市模拟)(选修模块3-5)

(2012•昆山市模拟)(选修模块3-5)
在β衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出.中微子的性质十分特别,因此在实验中很难探测.1953年,莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统,利用中微子与水中
1
1
H的核反应,间接地证实了中微子的存在.
(1)中微子与水中的
1
1
H发生核反应,产生中子(
1
0
n)和正电子(
0
+1
e),即中微子+
1
1
H→
1
0
n+
0
+1
e可以判定,中微子的质量数和电荷数分别是______.(填写选项前的字母)
(A)0和0 (B)0和1(C)1和 0(D)1和1
(2)上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇,与电子形成几乎静止的整体后,可以转变为两个光子(γ),即
0
+1
e+
0
−1
e
→2γ已知正电子和电子的质量都为9.1×10-31㎏,反应中产生的每个光子的能量约为______ J.正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子,原因是______.
(3)试通过分析比较,具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小.
chenhuixiang 1年前 已收到1个回答 举报

白色乌龟 幼苗

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(1)根据质量数守恒、电荷数守恒,知中微子的质量数和电荷数为0和0.故A正确,B、C、D错误.
故选A.
(2)根据爱因斯坦质能方程知,△E=△mc2=2E,解得光子能量E=
△mc2
2=
9.1×10−31×2×(3×108)2
2=8.2×10-14J.
正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子,因为要遵循动量守恒.
(3)EK=
1
2mv2,P=mv,联立两式得,粒子的动量P=
2mEK.
物质波的波长λ=
h
p=
h

2mEK,由于中子和电子的动能相等,中子的质量大于电子的质量,所以中子的波长小于电子的波长.
故答案为:(1)A.(2)8.2×10-14,遵循动量守恒 (3)中子的波长小于电子的波长.

1年前

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