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某一年,7颗人造卫星同时接收到来自远方的中子星发射的γ光子,经分析确认,1个负电...

某一年,7颗人造卫星同时接收到来自远方的中子星发射的γ光子,经分析确认,1个负电子和1个正电子湮灭时放出2个频率相同的γ光子.已知负电子、正电子的静止质量m0=9.1×1031 kg,又已知静止质量为m0的粒子,其能量E和湮灭前的动量p满足关系.式中c为光速,若负电子、正电子的动量为零,(普朗克常量h=6.63×1034 J·s),求

(1)写出湮灭的核反应方程;

(2)用动量的有关知识说明上述核反应不可能只放出一个光子;

(3)计算出γ光子的频率.

 

(1)(2)见解析(3)1.24×1020Hz 【解析】 (1)核反应方程为; (2)若只放出一个光子,说明反应后总动量不为零,而反应前总动量为零,违反动量守恒定律,所以只放出一个光子是不可能的. (3)正、负电子湮灭前的动量为零,则满足:,其中项为零,可知其对应的能量为,光子的能量满足, 由能量守恒有:,即得频率为;  
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考点分析:
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推理是研究和学习物理的一种重要方法,正电子、负质子、反中子都是反粒子,它们跟通常所说的电子、质子、中子相比较,质量相等,电荷量相等电性相反(中子和反中子都不带电).科学家已经发现反氦原子(已知氦原子核中有两个质子和两个中子).你推测反氦原子的结构可能是(  

A.由两个带负电的质子和两个带正电的电子构成

B.由两个带负电的质子、两个电子和两个中子构成

C.由两个质子、两个电子和两个中子构成

D.由两个带负电的质子、两个带正电的电子和两个不带电的中子构成

 

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关于恒星,下列说法正确的是(  

A.质量越大的恒星,寿命越短

B.体积越大的恒星,亮度越大

C.红色恒星的温度比蓝色恒星的温度高

D.恒星发光、发热主要来自于恒星内部的化学反应

 

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关于天体及其演化,下列说法正确的是(  

A.恒星就是永恒不变的星球

B.恒星的寿命随其质量的增大而增大

C.红巨星最终一定会变成中子星

D.超新星爆发后可能形成中子星

 

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目前普遍认为,质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成的.u夸克带的电荷量为e,d夸克带的电荷量为e,e为元电荷,下列论断中可能正确的是( )

A.质子由1u夸克和2d夸克组成,中子由1u夸克和2d夸克组成

B.质子由2u夸克和1d夸克组成,中子由1u夸克和2d夸克组成

C.质子由1u夸克和2d夸克组成,中子由2u夸克和1d夸克组成

D.质子由2u夸克和1d夸克组成,中子由2u夸克和1d夸克组成

 

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已知π+介子、π-介子都是由一个夸克(夸克u或夸克d)和一个反夸克(反夸克或反夸克)组成的,它们的带电荷量如下表所示,表中e为元电荷. 下列说法正确的是


 

π+
 

π-
 

u
 

d
 


 


 

带电荷量
 

+e
 

-e
 

+e
 

-e
 

-e
 

+e
 

 

 

A.π+u组成 B.π+d组成 C.π-u组成 D.π-d组成

 

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