高中物理常用裂变反应堆的类型计算题

静止在匀强磁场中的锂原子核（），俘获一个速度为7．7×10⁴m/s的中子而发生核反应放出粒子后变成一个新原子核，已知中子速度方向与磁场方向垂直，测得粒子速度为2×10m/s，方向与中子速度方向相同，求：
（1）写出核反应方程式；
（2）生成的新核的速度大小和方向（在运用动量守恒时，不考虑质量亏损）：
（3）若粒子与新核间相互作用不计，则二者在磁场中运动轨道半径之比为多少?
（4）经过测量发现在核反应前后原子核总质量减少了0.035u，则这个反应放出了多少焦耳的能量?

太阳的能量来自下面的反应：四个质子（氢核）聚变成一个毩粒子，同时发射两个正电子，若太阳辐射能量的总功率为P，质子H、氦核He、正电子e的质量分别为m_p、m_α、m_e，真空中的光速为c，求：
（1）写出核反应方程式．
（2）核反应所释放的能量△E．
（3）1s内参与上述热核反应的质子数目．

（3-5）
已知氘核的质量为2．0136u，中子质量为1．0087u，氦3(He)的质量为3．0150u．
（1）写出两个氘核聚变生成氦3的方程；
（2）聚变放出的能量；
（3）若两个氘核以相同的动能E_k＝0．35MeV正碰，求碰撞后生成物的动能．
（4）一群处于基态的氢原子，如果受到能量为E_n的光子照射后能辐射3种不同频率的光；如果受到能量为E_m的光子照射后能辐射6种不同频率的光．已知氢原子的能级如图所示，则(   )

A．E_n=12．09eV，E_m=12．75eV
B．E_n=1．5leV，E_m=O．85eV
C．E_n=12．09eV，E_m=13．06eV
D．E_n=1．5leV，E_m=0．54ev
（5）光滑水平面上，用弹簧相连接的质量均为2kg的A、B两物体都以V₀=6m/s速度向右运动。弹簧处于原长。质量为4kg的物体C静止在前方，如图所示，B与C发生相碰后合在一起运动，在以后的运动中，

①弹簧的弹性势能最大值为多少？
②弹性势能最大时，A的速度是多少？

从静止的镭核中射出的粒子垂直进入正交的匀强电场E和匀强磁场B，在电磁场中做直线运动，已知E=3.72×10⁴N/C，B=2.0×10^-3T。
（1）写出核反应式。
（2）放出粒子后，反冲核速度多大？
（3）若静止的镭核放出粒子是在匀强磁场中进行的，而且衰变后它们的速度均垂直于匀强磁场B，求粒子与反冲核做圆周运动的半径之比，并定性地画出粒子和反冲核运动的完整轨迹。

太阳现正处于主序星演化阶段．它主要是由电子和、等原子核组成．维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，核反应方程是，放出的核能最后转化为辐射能（普朗克常量J·s）．要求：
（1）已知质子质量m_p，氦核的质量m_α，电子质量m_e，光速c．求每发生一次上述聚变反应所释放的核能；
（2）用上述辐射中产生的波长为400nm某一单色光去照射逸出功为3.0×10^-19J金属材料铯时，能否产生光电效应？若能，求出产生的光电子的最大初动能．

(选修模块3—5)
（1）下列说法中正确的有__▲___．
（A）太阳内部进行着剧烈的裂变反应
（B）普朗克为了解释光电效应的规律，提出了光子说
（C）天然放射现象的发现揭示原子核有复杂的结构
（D）原子核的结合能越大，表示核子结合得越牢固，原子就越稳定
（2）下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是  ▲  

A．图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一
B．图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的
C．图丙：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子
D．图丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有粒子性
（3）如图所示是使用光电管的原理图．当频率为v的可见光照射到阴极K上时，电流表中有电流通过．

①当变阻器的滑动端P向    ▲   滑动时（填“左”或“右”），通过电流表的电流将会减小．
②当电流表电流刚减小到零时，电压表的读数为U，则光电子的最大初动能为    ▲   （已知电子电荷量为e）．
③如果不改变入射光的频率，而增加入射光的强度，则光电子的最大初动能将__▲___ （填“增加”、“减小”或“不变”）．
（4）核能是一种较好的清洁能源，某核电站的总装机容量为 P =1.0×10⁶ kW，正常工作时的效率为η=20%。
①利用核能的两种途径是什么？
②该核电站每天核燃料反应过程中的质量亏损是多少？

〔物理选修3—5〕
（1）下列说法中正确的是      （填入选项前的字母，有填错的不得分）

A．光电效应实验证实了光具有粒子性

B．太阳辐射能量主要来自太阳内部的裂变反应

C．按照玻尔理论，电子沿某一轨道绕核运动，若其圆周运动的频率是ν，则其发光频率也是ν

D．质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2和m3，当一个质子和一个中子结合成一个氘核时，释放的能量是(m1+m2-m3)c^2

（2）光滑水平面上，用弹簧相连接的质量均为2 kg的A、B两物体都以v₀=6m/s速度向右运动，弹簧处于原长。质量为4 kg的物体C静止在前方，如图所示，B与C发生碰撞后粘合在一起运动，求：
①B、C碰撞刚结束时的瞬时速度；
②在以后的运动过程中，物体A是否会有速度等于零的时刻？试通过定量分析，说明你的理由。

［物理——选修3－5］
（1）下列说法正确的是：

A．实际上，原子中的电子没有确定的轨道，但在空间各处出现的概率具有一定的规律

B．核力是短程力，且总表现为吸引力，从而使核子结合在一起

C．太阳辐射能量主要来源于重核裂变

D．各种原子的发射光谱都是线状谱

（2）一炮弹质量为m，以一定的倾角斜向上发射。到达最高点时速度为v，炮弹在最高点爆炸成两块。其中一块沿原轨道返回，质量为m/2，求爆炸过程中系统增加的机械能。

一个静止的（原子质量为232.0372u），放出一个α粒子（原子质量为4.00260u）后，衰变为（原子质量为228.0287u）。假设放出的核能完全变为Th核和α粒子的动能，试计算α粒子的动能（1uc²=931.5MeV）。

已知一个氘核和一个氚核聚变成氦原子核时放出17.6 MeV的能量,问4 g氘和6 g氚在聚变时总共可放出多少能量?

一个静止的氮核N俘获一个速度为2.3×10⁷ m/s的中子生成一个复核A，A又衰变成B、C两个新核.设B、C的速度方向与中子速度方向相同，B的质量是中子的11倍，速度是10⁶ m/s，B、C在同一匀强磁场中做圆周运动的半径比R_B∶R_C=11∶30.求：
(1)C核的速度大小；
(2)根据计算判断C核是什么.
(3)写出核反应方程式.