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（18分）兩個動能均為0.35MeV的氘核對心正碰，聚變后生成氦，同時放出一個中子. 已知氘核的質量為3.3426×10－27kg，氦3的質量為5.0049×10－27kg，中子的質量為1.6745×10－27kg。假設碰前的動能和聚變中釋放出的核能都轉變成了氦3和中子的動能。求：

（1）寫出上述核反應方程；

（2）核反應中釋放的核能；

（3）核反應中產生的氦3的動能。

解析：

（1） 核反方程為： 

（2） 反應中釋放的核能為：          

   

（3）核反應前后動量守恒，反應前兩個動能相同的氘核的動量等大反向，總動量為0，設反應后和的質量和速度分別為、和、，則有：

 

題設已假設碰前的動能和聚變中釋放出的核能都轉變成了氦3和中子的動能，因此反應后的總動能滿足： 

氦3和中子的質量比： 

利用以上三式和（2）的結果可求得氦3的動能為：

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2011?浙江模擬）I．教師為每位同學準備了鐵架臺、鐵夾、電鍵、復寫紙、紙帶、刻度尺、電磁打點計時器、密度不同的重物和導線若干．為了完成“驗證機械能守恒定律”的實驗，你還必須領
取
低壓交流電源
低壓交流電源
，正確安裝實驗裝置后，在釋放紙帶之前，應把重物提高到
靠近打點計時器
靠近打點計時器
的地方．某同學選用不同的器材，在實驗中分別得到了甲、乙兩條打上點的紙帶，第一個打點均為O，在甲紙帶上任選6個連續的打點A、B、C、D、E、F，它們到O的距離分別為19.20cm、23.23cm、27.65cm、32.45cm、37.63cm、43.20cm；同樣在乙紙帶上任選6個連續的打點A′、B′、C′、D′、E′、F′，它們到O的距離分別為16.00cm、19.36cm、23.05cm、27.04cm、31.37cm、36.10cm．
根據甲紙帶的數據可知，m=0.2kg的重物由B點運動到E點重力勢能的減少量等于
0.278J
0.278J
，動能的增加量等于
0.277J
0.277J
（當地的重力加速度取g=9.8m/s2）．分析這位同學的兩組實驗數據，指出哪組不符合實驗要求，并說明原因．
II．現有如下所示的實驗器材（示意圖），要完成伏安法“測定干電池的電動勢和內阻”實驗

（1）請選用器材并在實物連線圖上完成必需的導線連接．
（2）若測得的實驗數據如下表，請用作圖法求出干電池的電動勢和內阻．
電壓（U/V） 1.48 1.44 1.38 1.30 1.20 1.08
電流（I/A） 0.05 0.10 0.15 0.25 0.35 0.50
（3）若上圖中所給的電流表已被損壞，用剩余器材能否測定干電池的電動勢和內阻？如能的話，請選定器材并給出電路圖．

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科目：高中物理 來源：高考二輪復習物理(11)原子和原子核 題型：038

兩個氘核聚變產生一個中子和一個氦核，已知氘核質量為2.0136 u，氦核質量為3.0150 u，中子的質量為1.0087 u．

(1)寫出聚變方程，求出釋放能量；

(2)若反應前兩氘核的動能均為0.35 MeV，正面相碰發生反應，且反應中釋放的結合能全部變為動能，則反應后氦核和中子的動能各為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

兩個氘核聚變產生一個中子和一個氦核(氦的同位素).已知氘核的質量mD=2.013 6 u，氦核質量mHe=3.015 u，中子質量mn=1.008 7 u.

(1)寫出聚變方程并算出釋放的核能；

(2)若反應前兩氘核的動能均為EkD=0.35 MeV，它們正面對撞發生核聚變，且反應后釋放的核能全部轉變為動能，則反應產生的氦核和中子的動能各為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

I．教師為每位同學準備了鐵架臺、鐵夾、電鍵、復寫紙、紙帶、刻度尺、電磁打點計時器、密度不同的重物和導線若干。為了完成 “驗證機械能守恒定律”的實驗，你還必須領取  1   ，正確安裝實驗裝置后，在釋放紙帶之前，應把重物提高到    2   的地方。某同學選用不同的器材，在實驗中分別得到了甲、乙兩條打上點的紙帶，第一個打點均為，在甲紙帶上任選6個連續的打點，它們到的距離分別為19.20cm、23.23cm、27.65cm、32.45cm、37.63cm、43.20cm；同樣在乙紙帶上任選6個連續的打點，它們到的距離分別為16.00cm、19.36cm、23.05cm、27.04cm、31.37cm、36.10cm。

根據甲紙帶的數據可知，的重物由點運動到點重力勢能的減少量等于

  3   ，動能的增加量等于   4  （當地的重力加速度取）。分析這位同學的兩組實驗數據，指出哪組不符合實驗要求，并說明原因。

II．現有如下所示的實驗器材（示意圖），要完成伏安法“測定干電池的電動勢和內阻”實驗

（1）請選用器材并在實物連線圖上完成必需的導線連接。

（2）若測得的實驗數據如下表，請用作圖法求出干電池的電動勢和內阻。

電壓(U / V)

1.48

1.44

1.38

1.30

1.20

1.08

電流(I /A)

0.05

0.10

0.15

0.25

0.35

0.50

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科目：高中物理 來源：2013屆河北省高二4月月考（理）物理試卷（解析版） 題型：計算題

兩個氘核聚變產生一個中子和氦核(氦的同位素)．已知氘核的質量mD＝2.01360 u，氦核的質量mHe＝3.0150 u，中子的質量mn＝1.0087 u   .

(1)寫出聚變方程并計算釋放的核能．

(2)若反應前兩個氘核的動能均為0.35 MeV.它們正面對撞發生聚變，且反應后釋放的核能全部轉化為動能，則產生的氦核和中子的動能各為多大？

 

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