Công thức và bài tập về Quan hệ véc tơ vận tốc trong Phản ứng hạt nhân có đáp án

QUAN HỆ VÉC TƠ VẬN TỐC

Nếu cho vC=a.vDvC=a.vA thay trực tiếp vào định luật bảo toàn động lượng

mAvA=mCvC+mDvD  để biểu diễn vC,vD theo vA và lưu ý:  W=mv22

⇒ (mv)2=2mW.

Biểu diễn WC và WD theo WA rồi thay vào công thức:

ΔE=WC+WDWA và từ đây sẽ giải quyết được 2 bài toán:

− Cho WA tính ΔE

− Cho ΔE tính WA

Ví dụ 1: Hạt A có động năng WA bắn vào một hạt nhân B đứng yên, gây ra phản ứng: A + B → C + D và không sinh ra bức xạ . Véc tơ vận tốc hạt C gấp k lần véc tơ vận tốc hạt D. Bỏ qua hiệu ứng tương đối tính. Tính động năng của hạt C và hạt D.

Hướng dẫn

mAvA=mCvC+mDvDvC=vD{vD=mAvAkmC+mDvD2=2mAWA(kmC+mD)2vC=kmAvAkmC+mDvC2=2mAWA(kmC+mD)2{WC=12mCvC2=k2mCmAWA(kmC+mD)2WD=12mDvD=mDmAWA(kmC+mD)2

Năng lượng phản ứng hạt nhân:  

ΔE=(k2mCmA(kmC+mD)2+mD+mA(kmC+mD)2WA)

+ Cho WA tính được ΔE

+ Cho ΔE tính được WA

Ví dụ 2: Bắn hạt α  vào hạt nhân đứng yên có phản ứng:  714N+24α817O+p. Các hạt sinh ra có cùng véctơ vận tốc. Cho khối lượng hạt nhân (đo bằng đon vị u) xấp xỉ bằng số khối của nó. Tỉ số tốc độ của hạt nhân ô xi và tốc độ hạt α  là

A. 2/9.                         B. 3/4.                        

C. 17/81.                     D. 4/21.

Hướng dẫn

mαvα+mpvpv0=vpv0=vp=mαmo+mpvα=417+1vα=29vα

Chọn A.

Ví dụ 3: Bắn hạt α  vào hạt nhân 417N  đứng yên có phản ứng:  714N+24α817O+11p. Các hạt sinh ra có cùng véctơ vận tốc. Cho khối lượng hạt nhân (đo bằng đơn vị u) xấp xỉ bằng số khối của nó. Tỉ số động năng của hạt nhân ô xi và động năng hạt α  là

A. 2/9.                         B. 3/4.                        

C. 17/81.                     D. 1/81.

Hướng dẫn

mαvα+mpvpv0=vp=mαvαm0+mpW0=m0v022=m0mαVα(m0+mp)2=17.4.Wα(17+1)2=718Wα

 Chọn C.

Ví dụ 4: Bắn hạt α  vào hạt nhân nitơ N14 đứng yên, xảy ra phản ứng tại thành một hạt nhân oxi và một hạt proton. Biết rằng hai hạt sinh ra có véctơ vận tốc như nhau, phản ứng thu năng lượng 1,21 (MeV). Cho khối lượng của các hạt nhân thỏa mãn: m0mα = 0,21(mo + mp)2 và mpmα  = 0,012(mo + mp)2. Động năng hạt α  là

A. 1,555 MeV.                        B. 1,656 MeV.                      

C. 1,958 MeV.                        D. 2,559 MeV.

Hướng dẫn

24He+714N817O+11He;mαvα=m0v0+mpvpv0=vPv0=v0=mαvαv0+mP{W0=12m0v02=m0vα(m0+mp)2Wα=0,21WαWP=12mpvp2=mαmα(m0+mp)Wα=0,012Wα

Ta có:

ΔE=W0+WPWαWα1,555(MeV)

 Chọn A.

 

Trên đây là toàn bộ nội dung Tài liệu Công thức và bài tập về Quan hệ véc tơ vận tốc trong Phản ứng hạt nhân có đáp án năm 2020. Để xem thêm nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập .

Các em quan tâm có thể tham khảo thêm các tài liệu cùng chuyên mục:

Chúc các em học tập tốt !

Tham khảo thêm

Bình luận

Thảo luận về Bài viết

Có Thể Bạn Quan Tâm ?