Question

模块3-5试题

（I）（4分）         首先提示了原子具有复杂的结构，      首先揭示了原子核具有复杂的结构。

A．电子的发现        B．质子的发现

C．中子的发现            D．天然放射现象的发现

（II）（8分）介子由两个夸克构成，而夸克之间的相互作用相当复杂。研究介子可通过用高能电子与其发生弹性碰撞来进行。由于碰撞过程难于分析，为掌握其主要内涵，人们假设了一种简化了的“分粒子”模型。其主要内容为：电子只和介子的某部分（比如其中一个夸克）做弹性碰撞。碰撞后的夸克再经过介子内的相互作用把能量和动量传给整个介子。“分粒子”模型可用下面的简化模型来阐述：一个电子质量为m₁，动能为E₀，与介子的一个夸克（质量为m₂）做弹性碰撞。介子里另一个夸克的质量为m₃，夸克间以一根无质量的弹簧相连。碰撞前夸克处于静止状态，弹簧处于自然长度。试求：

（1）夸克m₂与电子碰撞后所获得的动能

（2）介子作为一个整体所具有的以弹簧弹性势能形式代表的介子的最大内能。

 

Answer 1

【答案】

（I）A（2分）  D（2分）   4分

（II）（1）

（2）

【解析】（I）A（2分）  D（2分）   4分

（II）（1）以电子和夸克m₂组成的系统为研究对象。

       设碰撞前电子的速度为V₀，碰撞后电子的速度为V₁，夸克m₂的速度为V₂

       由动量守恒定律可知：

          1分

       由于发生弹性碰撞，碰撞前后系统动能不变

          1分

          1分

       可得夸克m₂获得的动能

          1分

   （2）夸克之间发生相互作用，以介子为研究对象，介子的最大内能出现在两者速度相等时，设其速度为

       由动量守恒定律可知   1分

       最大内能   2分

       可得   1分