[Năm 2022] Đề thi thử môn Vật lí THPT Quốc gia có lời giải - Đề số 6

Khi bắn hạt α có động năng K vào hạt nhân 14 7 N đứng yên thì gây ra phản ứng

40/40

Khi bắn hạt α có động năng K vào hạt nhân 714N  đứng yên thì gây ra phản ứng 24He+714N→817O+X . Cho khối lượng các hạt nhân trong phản ứng lần lượt là mHe=4,0015u , mN=13,9992u , mO=16,9947u , mX=1,0073u . Lấy 1uc2=931,5MeV . Nếu hạt nhân X sinh ra đứng yên thì giá trị của K bằng

1,21MeV

1,58MeV

1,96MeV

0,37MeV

Giải thích

Đáp án B

Phương pháp giải:

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng và định luật bảo toàn năng lượng toàn phần: ptr→=ps→Kα+ΔE=KO

Với ΔE=mtr−ms.c2 và p=2mK

Giải chi tiết:

Ban đầu hạt N đứng yên, nên N có động lượng bằng 0.

Lúc sau, hạt X sinh ra đứng yên, nên X có động lượng bằng 0.

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng ta có: 

ptr→=ps→⇔pα→=pO→⇒pα=pO 

⇔2mα.K=2mO.KO⇒KO=417K

Với  ΔE=mtr−ms.c2=mα+mN−mO−mX.c2 

⇒ΔE=4,0015+13,9992−16,9947−1,0073.931,5 

=−1,21MeV

Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng toàn phần 

Kα+ΔE=KO⇒K−1,21=417K⇒K=1,58MeV