第十五章 微专题44 核反应中的动量问题（Word教参）-【优化指导】2024高考物理一轮复习高中总复习·第1轮（人教版 浙江专用）

微专题44　核反应中的动量问题 微点一　能量守恒和动量守恒 现有两个动能均为E0＝0.35 MeV的H在一条直线上相向运动，两个H发生对撞后能发生核反应，得到He和新粒子，且在核反应过程中释放的能量完全转化为He和新粒子的动能．已知H的质量为2.014 1 u，He的质量为3.016 0 u，新粒子的质量为1.008 7 u，核反应时质量亏损1 u释放的核能约为931 MeV(如果涉及计算，结果保留整数).则下列说法正确的是(　　) A．核反应方程为H＋H→He＋H B．核反应前后不满足能量守恒定律 C．新粒子的动能约为3 MeV D．He的动能约为4 MeV C　解析：由核反应过程中的质量数和电荷数守恒可知H＋H→He＋n，则新粒子为中子n，A错误；核反应过程中有质量亏损，释放能量，所以仍然满足能量守恒定律，B错误；由题意可知ΔE＝(2.014 1×2－3.016 0－1.008 7)×931 MeV≈3 MeV，根据核反应中系统的能量守恒有EkHe＋Ekn＝2E0＋ΔE，根据核反应中系统的动量守恒有pHe－pn＝0，由Ek＝ ，可知 ＝ ，解得EkHe＝ (2E0＋ΔE)≈1 MeV，Ekn＝ (2E0＋ΔE)≈3 MeV，C正确，D错误． 微点二　原子核在磁场中的衰变与动量问题 (1)据动量守恒m1v1＝m2v2和轨道半径r＝ 分析． (2)静止原子核在匀强磁场中衰变时，如果产生的新核和放出的粒子(α粒子或β粒子)的速度方向与磁场方向垂直，则它们的运动轨迹为两相切圆． 类型 α衰变 β衰变 衰变 方程 X→Y＋He X→Y＋e 图形 特点 两圆外切， α粒子的半径大 两圆内切， β粒子的半径大 (多选)(2021·湖北襄阳调研)静止在匀强磁场中的U核发生α衰变，并产生一个未知粒子X，它们在磁场中的运动径迹如图所示，下列说法正确的是(　　) A．该核反应方程为U→X＋He B．α粒子和粒子X在磁场中做圆周运动时转动方向相同 C．轨迹1、2分别是α粒子、X粒子的运动径迹 D．α粒子、X粒子运动径迹半径之比为45∶1 ABD　解析：显然选项A中核反应方程正确，A正确；U核静止，根据动量守恒可知α粒子和X新核速度方向相反，又都带正电，则转动方向相同，选项B正确；根据动量守恒可知α粒子和X新核的动量大小p相等，由带电粒子在磁场中运动半径公式R＝ 可知轨道半径R与其所带电荷量成反比，半径之比为45∶1，选项C错误，D正确． 学科网（北京）股份有限公司 $