例2. 在核反应堆里.用石墨作减速剂.使铀核裂变所产生的快中子通过与碳核不断的碰撞而被减速.假设中子与碳核发生的是弹性正碰.且碰撞前碳核是静止的.已知碳核的质量近似为中子质量的12倍.中子原来的动能为E0.试求: (1)经过一次碰撞后中子的能量变为多少? (2)若E0=1.76MeV.则经过多少次碰撞后.中子的能量才可减少到0.025eV. 解析:按弹性正碰的规律可求出每次碰撞后中子的速度变为多少.对应的动能也就可以求解,在根据每次碰撞前后的动能之比与需要减少到0.025eV与原动能E0的比值关系.取对数求出碰撞次数. (1)弹性正碰遵循动量守恒和能量守恒两个规律.设中子的质量为m.碳核的质量为M.有: 由上述两式整理得: 则经过一次碰撞后中子的动能: (2)同理可得 -- 设经过n次碰撞.中子的动能才会减少至0.025eV.即..解上式得. 评点:广义上的碰撞.相互作用力可以是弹力.分子力.电磁力.核力等.因此.碰撞可以是宏观物体间的碰撞.也可以是微观粒子间的碰撞. 说明:强调“应用数学处理物理问题的能力 .我们在计算中常遇到的是以下一些数学问题: ①等差数列.等比数列.这两类问题的处理方法是先用数学归纳法找出规律.再求解, ②对.当 ③对的形式(即).则在时.y有极值. ④对的形式.其中均为a.b变量.但恒量(.).则可根据不等式性质求极值等. [模型要点] 在近年高考中.考查的碰撞皆为正碰问题.碰撞是中学物理教学的重点.是历年高考命题的热点.同时它一直是学生学习和高考的难点.碰撞在中作II级要求掌握.1. 碰撞的特点:(1)作用时间极短.内力远大于外力.总动量总是守恒的,(2)碰撞过程中.总动能不增.因为没有其他形式的能量转化为动能,(3)碰撞过程中.当两物体碰后速度相等时.即发生完全非弹性碰撞时.系统动能损失最大,(4)碰撞过程中.两物体产生的位移可忽略. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

在核反应堆里,用石墨作减速剂,使铀核裂变所产生的快中子通过与碳核不断的碰撞而被减速。假设中子与碳核发生的是弹性正碰,且碰撞前碳核是静止的。已知碳核的质量近似为中子质量的12倍,中子原来的动能为E0,试求:

(1)经过一次碰撞后中子的能量变为多少?

(2)若E0=1.76MeV,则经过多少次碰撞后,中子的能量才可减少到0.025eV。

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在核反应堆里,用石墨作减速剂,使铀核裂变所产生的快中子通过与碳核不断的碰撞而被减速。假设中子与碳核发生的是弹性正碰,且碰撞前碳核是静止的。已知碳核的质量近似为中子质量的12倍,中子原来的动能为E0,试求:
(1)经过一次碰撞后中子的能量变为多少?
(2)若E0=1.76MeV,则经过多少次碰撞后,中子的能量才可减少到0.025eV。

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