Question

某实验室工作人员，用初速度v₀＝0.09c(c为真空中的光速)的α粒子轰击静止的氮原子核，产生了质子H.若某次碰撞可看作对心正碰，碰后新核与质子同方向运动，垂直磁场方向射入磁场，通过分析偏转半径可得出新核与质子的速度大小之比为1∶20，已知质子质量为m.(      )

A. 该核反应方程

B. 质子的速度v为0.20c

C. 若用两个上述质子发生对心弹性碰撞，则每个质子的动量变化量是0.20mc

D. 若用两个上述质子发生对心弹性碰撞，则每个质子的动量变化量方向与末动量方向相反

Answer

B

【解析】A、新原子核的质量数： ，核电荷数： ,反应方程：程,A错误；

B、粒子、新核的质量分别为，质子的速度为v，由题意可知，新核的速度为，由于是对心正碰，选取粒子运动的方向为正方向，则由动量守恒得： ，解得： ,B正确；

C、两质子质量相等且发生对心弹性碰撞，则碰撞后两质子交换速度．对某一质子，选其末动量方向为正方向，则， ，又，故解出，方向与末动量方向一致，CD错误。

点睛：掌握核反应方程中的质量数守恒和电荷数守恒是写出方程的关键，能根据质量数之比确定粒子质量之比，根据动量守恒求解碰撞后的粒子速度，注意明确两相同物体相碰后交换速度。