Người ta dùng một proton bắn phá hạt nhân \(X\) đang đứng yên tạo thành hai hạt \(\alpha \). Biết rằng các hạt \(\alpha \) bay ra với cùng tốc độ và các vectơ vận tốc của chúng hợp với nhau một góc \(\beta \). Cho rằng khối lượng hạt nhân tính theo đơn vị \(u\) được lấy bằng số khối của chúng, phản ứng là tỏa năng lượng. Góc \(\beta \) có thể nhận giá trị bằng
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai.jpg)
Ta có:
\(\overrightarrow{{{p}_{p}}}=\overrightarrow{{{p}_{\alpha 1}}}+\overrightarrow{{{p}_{\alpha 2}}}\) → \({{m}_{p}}{{v}_{p}}=2{{m}_{\alpha }}{{v}_{\alpha }}\cos \left( \frac{\beta }{2} \right)\)
→ \(\cos \left( \frac{\beta }{2} \right)=\frac{1}{2}\left( \frac{{{m}_{p}}}{{{m}_{\alpha }}} \right)\left( \frac{{{v}_{p}}}{{{v}_{\alpha }}} \right)\) (1).
phản ứng là tỏa năng lượng
→ \(\Delta E=2{{K}_{\alpha }}-{{K}_{p}}>0\) → \(2\left( \frac{1}{2}{{m}_{\alpha }}v_{\alpha }^{2} \right)>\frac{1}{2}{{m}_{p}}v_{p}^{2}\)
→ \(\frac{{{v}_{p}}}{{{v}_{\alpha }}}<\sqrt{\frac{2{{m}_{\alpha }}}{{{m}_{p}}}}\)(2).
Từ (1) và (2) → \(\cos \left( \frac{\beta }{2} \right)<\frac{1}{2}\left( \frac{{{m}_{p}}}{{{m}_{\alpha }}} \right)\sqrt{\frac{2{{m}_{\alpha }}}{{{m}_{p}}}}=\frac{1}{2}\left( \frac{1}{4} \right)\sqrt{\frac{2.\left( 4 \right)}{1}}\approx 0,35\) → \(\beta >{{139}^{0}}\).
Đề thi thử THPT QG năm 2022 môn Vật Lý
Trường THPT Lương Thúc Kỳ
