在原子反應(yīng)堆中，用石墨（碳）作減速劑使快中子變成慢中子，已知碳核的質(zhì)量是中子質(zhì)量的12倍.假設(shè)中子與碳核的碰撞是彈性的（即碰撞中不損失動能），而且碰撞前碳核是靜止的,試求：

（1）設(shè)碰撞前中子的動能為E0,經(jīng)過一次碰撞后，中子的動能損失；

（2）至少經(jīng)過多少次碰撞，中子的動能才能小于10-6E0？（lg13=1.114，lg11=1.041）

解析：（1）設(shè)中子的質(zhì)量為m，速度為v0，碰撞后速度為v1;碳核的質(zhì)量為m′,碰撞后的速度為v,

mv0=mv1+m′v,①

, ②

由①②解得.碰撞一次，中子的動能損失.

（2）中子與碳核第一次碰撞后剩余的動能

同理，經(jīng)第二次碰撞后，中子剩余的動能為

……

第n次碰撞后，中子剩余的動能為=10-6E0

兩邊取對數(shù)得

2n（lg11-lg13）=-6,

2n（1.041-1.114）=-6

解得n=41.4，

因此至少要碰撞42次，中子的動能才能小于10-6E0.

答案：（1）　（2）42次

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

在原子反應(yīng)堆中，用石墨做減速劑，使鈾核裂變產(chǎn)生的快中子通過與碳原子核發(fā)生碰撞而變成慢中子，從而控制核反應(yīng)的速度．若中子每次與碳原子核發(fā)生的碰撞都是彈性正碰，并已知鈾核裂變產(chǎn)生的快中子的初速度為v0，碳原子核的質(zhì)量為中子質(zhì)量的12倍．求（結(jié)果可用分?jǐn)?shù)和指數(shù)表示）：
（1）快中子與第一個靜止的碳原子核碰撞后的速度大小；
（2）快中子連續(xù)與50個靜止的碳原子核碰撞后的速度大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

在原子反應(yīng)堆中，用石墨（碳）作減速劑使快中子變成慢中子，已知碳核的質(zhì)量是中子質(zhì)量的12倍.假設(shè)中子與碳核的碰撞是彈性的（即碰撞中不損失動能），而且碰撞前碳核是靜止的，試求：

（1）設(shè)碰撞前中子的動能為E0，經(jīng)過一次碰撞后，中子的動能損失；

（2）至少經(jīng)過多少次碰撞，中子的動能才能小于10-6E0（lg13=1.114，lg11=1.041）？

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科目：高中物理 來源： 題型：

在原子反應(yīng)堆中，用石墨作減速劑使快中子變?yōu)槁凶?已知碳核的質(zhì)量是中子質(zhì)量的12倍，而且碰撞前碳核是靜止的，碰前中子的動能為Ek0，試求經(jīng)過一次碰撞后，中子的動能損失多少？

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科目：高中物理 來源：2012年粵教版高中物理選修3-5 4.6核能利用練習(xí)卷（解析版） 題型：計算題

在原子反應(yīng)堆中，用石墨（碳）作減速劑使快中子變成慢中子，已知碳核的質(zhì)量是中子質(zhì)量的12倍.假設(shè)中子與碳核的碰撞是彈性的（即碰撞中不損失動能），而且碰撞前碳核是靜止的,試求：

（1）設(shè)碰撞前中子的動能為E0,經(jīng)過一次碰撞后，中子的動能損失；

（2）至少經(jīng)過多少次碰撞，中子的動能才能小于10-6E0（lg13=1.114，lg11=1.041）?

 

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