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一质子以1.0×107 m/s的速度与一个静止的未知核碰撞.已知质子的质量

一质子以1.0×107 m/s的速度与一个静止的未知核碰撞.已知质子的质量是1.67×10-27 kg，碰撞后质子以6.0×106 m/s的速度反向弹回，未知核以4.0×106 m/s的速度运动.试确定未知核的“身份”.

答案

解析：以质子和未知核组成的系统作为研究对象.它们碰撞时，系统的动量守恒.

设质子碰撞前的运动方向为正方向，则其碰撞前的速度v1=1.0×107 m/s,碰撞后的速度v1′=-6.0×106 m/s，质量m1=1.67×10-27 kg，设未知核的质量为碰后的速度m2，碰撞前的速度v2=0，碰撞后的速度v2′=4.0×106 m/s.

动量守恒定律m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′，有

m2== kg=6.68×10-27 kg

对照元素周期表，可知该未知核是氦核.

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