（20分）大原子反應堆中，用石墨（碳）做減速劑使快中子變?yōu)槁凶�，已知碳核的質(zhì)量是中子質(zhì)量的12倍，假設中子與碳核的碰撞是彈性的（即碰撞中不計能量損失），而且碰撞前碳核是靜止的，試求：（1）設碰撞前中子的動能為，問經(jīng)過一次碰撞后，中子的動能損失多少？（2）至少經(jīng)過多少次碰撞，中子的動能才能少于（，）？

 

 

 解析：（1）設中子的質(zhì)量為，速度為，碳核的質(zhì)量為，二者碰撞后的速度分別為：、，則    ①

          ②

由①②可得：

碰撞一次，中子的動能損失為：　

（2）中子與碳核第一次碰撞后剩余的動能為：

同理經(jīng)過第二次碰撞后，中子剩余的動能為：

……

第次碰撞后中子剩余的動能為：

有，即

兩邊取對數(shù)可得：

得：次

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相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

在原子反應堆中，用石墨做減速劑，使鈾核裂變產(chǎn)生的快中子通過與碳原子核發(fā)生碰撞而變成慢中子，從而控制核反應的速度．若中子每次與碳原子核發(fā)生的碰撞都是彈性正碰，并已知鈾核裂變產(chǎn)生的快中子的初速度為v0，碳原子核的質(zhì)量為中子質(zhì)量的12倍．求（結果可用分數(shù)和指數(shù)表示）：
（1）快中子與第一個靜止的碳原子核碰撞后的速度大�。�
（2）快中子連續(xù)與50個靜止的碳原子核碰撞后的速度大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

大原子反應堆中，用石墨（碳）做減速劑使快中子變?yōu)槁凶�，已知碳核的質(zhì)量是中子質(zhì)量的12倍，假設中子與碳核的碰撞是彈性的（即碰撞中不計能量損失），而且碰撞前碳核是靜止的，
試求：（1）設碰撞前中子的動能為E0，問經(jīng)過一次碰撞后，中子的動能損失多少？
（2）至少經(jīng)過多少次碰撞，中子的動能才能少于10-6E0（lg13=1.114，lg11=1.041）？

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科目：高中物理 來源：2010-2011學年高考物理熱點預測專題10熱學、光學、原子物理 題型：計算題

 （20分）大原子反應堆中，用石墨（碳）做減速劑使快中子變?yōu)槁凶樱阎己说馁|(zhì)量是中子質(zhì)量的12倍，假設中子與碳核的碰撞是彈性的（即碰撞中不計能量損失），而且碰撞前碳核是靜止的，試求：（1）設碰撞前中子的動能為，問經(jīng)過一次碰撞后，中子的動能損失多少？（2）至少經(jīng)過多少次碰撞，中子的動能才能少于（，）？

 

 

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科目：高中物理 來源：2010-2011學年安徽省滁州中學高二（下）期中物理試卷（解析版） 題型：解答題

大原子反應堆中，用石墨（碳）做減速劑使快中子變?yōu)槁凶�，已知碳核的質(zhì)量是中子質(zhì)量的12倍，假設中子與碳核的碰撞是彈性的（即碰撞中不計能量損失），而且碰撞前碳核是靜止的，
試求：（1）設碰撞前中子的動能為E，問經(jīng)過一次碰撞后，中子的動能損失多少？
（2）至少經(jīng)過多少次碰撞，中子的動能才能少于10-6E（lg13=1.114，lg11=1.041）？

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