Bắn một hạt neutron có động năng $K_n$ vào hạt nhân $_3^6$Li đang đứng yên và gây ra phản ứng:
\[
{}^{1}_{0}n + {}^{6}_{3}\text{Li} \;\;\rightarrow\;\; {}^{3}_{1}\text{H} + {}^{4}_{2}\text{He}.
\]
Sau phản ứng, hạt nhân $_2^4$He và hạt nhân $_1^3$H bay ra theo các hướng hợp với hướng tới của hạt neutron các góc lần lượt là $\varphi$ và $120^\circ - \varphi$ như hình vẽ.
Lấy khối lượng các hạt nhân bằng số khối tính theo đơn vị amu. Bỏ qua bức xạ gamma. Biết phản ứng này thu năng lượng 1,87 MeV. Giá trị lớn nhất của $K_n$ gần nhất với giá trị nào sau đây?
Bắn một hạt neutron có động năng $K_n$ vào hạt nhân $_3^6$Li đang đứng yên và gây ra phản ứng:
\[
{}^{1}_{0}n + {}^{6}_{3}\text{Li} \;\;\rightarrow\;\; {}^{3}_{1}\text{H} + {}^{4}_{2}\text{He}.
\]
{}^{1}_{0}n + {}^{6}_{3}\text{Li} \;\;\rightarrow\;\; {}^{3}_{1}\text{H} + {}^{4}_{2}\text{He}.
\]
Sau phản ứng, hạt nhân $_2^4$He và hạt nhân $_1^3$H bay ra theo các hướng hợp với hướng tới của hạt neutron các góc lần lượt là $\varphi$ và $120^\circ - \varphi$ như hình vẽ.
Lấy khối lượng các hạt nhân bằng số khối tính theo đơn vị amu. Bỏ qua bức xạ gamma. Biết phản ứng này thu năng lượng 1,87 MeV. Giá trị lớn nhất của $K_n$ gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 3,8 MeV.
B. 4,6 MeV.
C. 8,3 MeV.
D. 6,4 MeV.
Quảng cáo
Trả lời:
Giải bởi Vietjack
Đáp án đúng là B
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng, ta có:
\[
\vec{p}_n = \vec{p}_{He} + \vec{p}_H \qquad (p_{Li} = 0).
\]
\vec{p}_n = \vec{p}_{He} + \vec{p}_H \qquad (p_{Li} = 0).
\]
Ta có hình vẽ sau:
Áp dụng định lí sin, ta có:
\[
\frac{p_{He}}{\sin \varphi}
= \frac{p_H}{\sin(120^\circ - \varphi)}
= \frac{p_n}{\sin 60^\circ}.
\]
Mà: \(p^2 = 2mK\).
Suy ra:
\[
\frac{p_{He}^2}{\sin^2 \varphi}
= \frac{p_H^2}{\sin^2 (120^\circ - \varphi)}
= \frac{p_n^2}{\sin^2 60^\circ}.
\]
\[
\Leftrightarrow
\frac{K_{He}}{\sin^2 \varphi / 2,25}
= \frac{K_H}{\sin^2 (120^\circ - \varphi)/3}
= K_n \quad (1).
\]
Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng toàn phần, ta có:
\[
m_n c^2 + K_n + m_{Li} c^2 + K_{Li}
= m_{He} c^2 + K_{He} + m_H c^2 + K_H.
\]
\[
\Leftrightarrow K_n - K_{He} - K_H + (m_n + m_{Li} - m_{He} - m_H)c^2 = 0
\]
\[
\Leftrightarrow K_n - K_{He} - K_H + \Delta E = 0 \quad (2).
\]
Từ (1) và (2), suy ra:
\[
K_n - \frac{\sin^2 (120^\circ - \varphi)}{3}K_n
- \frac{\sin^2 \varphi}{2,25}K_n - 1,87 = 0
\]
\[
\Rightarrow K_n = \frac{1,87}{1 - \dfrac{\sin^2 (120^\circ - \varphi)}{3} - \dfrac{\sin^2 \varphi}{2,25}}.
\]
Sử dụng tính năng \texttt{Table} trên máy tính cầm tay, ta xác định được:
\[
K_{n(\max)} \approx 4,552\ \text{MeV} \quad \text{khi } \varphi \approx 67^\circ.
\]
Hot: 1000+ Đề thi cuối kì 1 file word cấu trúc mới 2025 Toán, Văn, Anh... lớp 1-12 (chỉ từ 60k). Tải ngay
Sách thầy cô Vietjack biên soạn:
- 1000 câu hỏi lí thuyết môn Vật lí (Form 2025) ( 45.000₫ )
- Sổ tay Vật lí 12 (chương trình mới) ( 18.000₫ )
- Bộ đề thi tốt nghiệp 2025 các môn Toán, Lí, Hóa, Văn, Anh, Sinh, Sử, Địa, KTPL (có đáp án chi tiết) ( 36.000₫ )
- Tổng ôn lớp 12 môn Toán, Lí, Hóa, Văn, Anh, Sinh Sử, Địa, KTPL (Form 2025) ( 36.000₫ )
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Lời giải
Sau khi đổ thêm vào ống thủy tinh một lượng thủy ngân có chiều cao $h$, ta có trạng thái của khối khí trong nhánh kín:
Trạng thái 1:
\[
p_1 = p_0\ \text{(cmHg)}, \qquad
V_1 = \ell_0 S\ \text{(cm}^3), \qquad
T_1.
\]
Trạng thái 2:
\[
p_2 = p_0 + \Delta p
= p_0 + (h - 2\Delta \ell)\ \text{(cmHg)}, \qquad
V_2 = \ell S\ \text{(cm}^3), \qquad
T_2 = T_1,
\]
với \(\Delta \ell = \ell_0 - \ell\).
Áp dụng định luật Bôyle, ta có:
\[
p_1V_1=p_2V_2 \;\Leftrightarrow\; p_0\cdot \ell_0\cdot S = \big[p_0+(h-2\,\Delta\ell)\big]\cdot \ell \cdot S.
\]
Thay số:
\[
76\cdot 30 = \big[76 + \big(h-2\cdot(30-25)\big)\big]\cdot 25
\;\Rightarrow\; h = 25{,}2\ \text{cm}.
\]
Lời giải
|
|
Nội dung |
Đúng |
Sai |
|
a |
Nhiệt lượng do thanh đồng tỏa ra bằng nhiệt lượng nước thu vào. |
Đ |
|
|
b |
Công thức dùng để tính nhiệt dung riêng của đồng là \[
c_{\text{đồng}} = \frac{m_2 c_{\text{nước}} \,(t_{cb} - t_2)}{m_1 (t_1 - t_{cb})}. \] |
Đ |
|
|
c |
Giá trị nhiệt dung riêng của đồng thu được trong thí nghiệm xấp xỉ bằng 233 J/(kg.K). |
|
S |
|
d |
Nếu tính đến sự trao đổi nhiệt với nhiệt lượng kế và môi trường thì giá trị nhiệt dung riêng tính được của đồng sẽ nhỏ hơn so với giá trị thực tế. |
Đ |
|
a) ĐÚNG
Do bỏ qua sự trao đổi nhiệt với nhiệt lượng kế và môi trường bên ngoài nên chỉ có sự trao đổi nhiệt giữa thanh đồng và nước (hệ cô lập về nhiệt).
Vậy nhiệt lượng do thanh đồng toả ra bằng nhiệt lượng nước thu vào.
b) ĐÚNG
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt, ta có:
\[
|Q_{toả}| = |Q_{thu}|
\;\;\Rightarrow\;\;
m_1 c_{\text{đồng}} (t_1 - t_{cb})
= m_2 c_{\text{nước}} (t_{cb} - t_2).
\]
\[
\Rightarrow c_{\text{đồng}}
= \frac{m_2 c_{\text{nước}} (t_{cb} - t_2)}{m_1 (t_1 - t_{cb})}.
\]
c) SAI
Giá trị nhiệt dung riêng của đồng thu được trong thí nghiệm:
\[
c_{\text{đồng}}
= \frac{m_2 c_{\text{nước}} (t_{cb} - t_2)}{m_1 (t_1 - t_{cb})}
= \frac{0,25 \cdot 4200 \cdot (28-25)}{0,15 \cdot (100-28)}
\approx 292\ \text{J/(kg·K)}.
\]
d) ĐÚNG
Trong thực tế có tổn thất nhiệt: một phần nhiệt từ thanh đồng thoát ra môi trường nên năng lượng nhiệt còn lại truyền cho nước sẽ ít hơn, nước sẽ tăng nhiệt độ ít hơn. Vì vậy, nhiệt độ cân bằng thực tế sẽ thấp hơn so với trường hợp lý tưởng.
Mà:
\[
c_{\text{đồng}}
= \frac{m_2 c_{\text{nước}}(t_{cb} - t_2)}{m_1 (t_1 - t_{cb})}.
\]
Suy ra:
- Hiệu \((t_{cb} - t_2)\) giảm \(\Rightarrow c_{\text{đồng}}\) giảm.
- Hiệu \((t_1 - t_{cb})\) tăng \(\Rightarrow c_{\text{đồng}}\) cũng giảm.
Vậy nếu tính đến sự trao đổi nhiệt với nhiệt lượng kế và môi trường thì giá trị nhiệt dung riêng tính được của đồng sẽ **nhỏ hơn so với giá trị thực tế**.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Câu 6
A. Hình 1 và hình 4.
B. Hình 2 và hình 4.
C. Hình 1 và hình 3.
D. Hình 3 và hình 4.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Câu 7
A. 4,4 phút.
B. 4,2 phút.
C. 6,5 phút.
D. 4,0 phút.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Nhắn tin Zalo