Đề thi THPT Quốc gia môn Vật lý năm 2022 chọn lọc, có lời giải (Đề số 12)

Dùng một hạt α có động năng 7,7 MeV bắn vào hạt nhân

20/40

Dùng một hạt α có động năng 7,7 MeV bắn vào hạt nhân714N đang đứng yên gây ra phản ứng: α+N714→p11+O817. Hạt proton bay theo phương vuông góc với phương bay tới của hạt α. Cho khối lượng các hạt nhân: mα = 4,0015 u; mp = 1,0073 u;  mO17 = 16,9947 u. Biết 1 u = 931,5 MeV/c2. Điện năng của hạt nhân là

1,345 MeV

6,145 MeV

2,214 MeV

2,075 MeV

Giải thích

Đáp án D

+ Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng ta có: Pα→=PP→+PO→.

→ Từ hình vẽ ta có: PO2=PP2+Pα2

⇔2mOKO=2mPKP+2mαKα⇔17KO=KP+4.7,7 (1)

+ Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng toàn phần

Kα+mα+mNc2=KP+KO+mP+mOc2↔KP+KO=6,49 MeV (2).

Từ (1) và (2) ta có hệ: 17KO−KP=30,8KP+KO=6,49→KP=4,42 MeVKO=2,072 MeV