- 6 - λ=hc E 3-E 1
=1.03×10-7 m. 【答案】 (1)13.6 eV (2)如图所示 (3)1.03×10-7 m
15.(12分)科学家估算四川汶川特大地震释放的能量相当于200万个在广岛投掷的原子弹的能量,根据下列数据估算这次地震释放的能量:
(1)广岛原子弹释放的核能可用下面的典型裂变反应方程式表示;
235 92U + 10n → 139 54Xe + 9438Sr + 310n
235.043 9 1.008 7 138.917 8 93.915 4 3×1.008 7
反应方程下方的数字是中子及有关原子的静止质量(以原子量u 为单位).已知1 u 的质量对应的能量为930 MeV ,此裂变反应释放出的能量是多少?
(2)广岛原子弹内含纯铀235共1 kg ,该原子弹爆炸释放的能量为多少?由此估算汶川地震释放能量约是多少?
解析 (1)此裂变反应中的质量亏损
Δm =(235.043 9+1.008 7) u -(138.917 8+93.915 4+3×1.008 7) u =0.193 3 u ,
释放出的能量是
E 1=0.193 3×930 MeV =179.8 MeV .
(2)广岛原子弹内含纯铀235共1 kg ,含有235 92U 原子核的个数N =M m
N A =2.56×1024. 1个广岛原子弹爆炸释放的能量
E 2=2.56×1024×179.8 MeV =4.60×1026 MeV .
汶川地震释放能量约
E =200×104E 2=1.47×1020 J.
【答案】 (1)179.8 MeV (2)4.60×1026 MeV 1.47×1020 J
16.(12分)如图所示,光滑水平面上有一辆质量为M =1 kg 的
小车,小车的上表面有一个质量为m =0.9 kg 的滑块,在滑块与小车的挡板间用轻
弹簧相连接,滑块与小车上表面间的动摩擦因数为μ=0.2,整个系统一起以v 1=10 m/s 的速度向右做匀速直线运动,此时弹簧长度恰好为原长.现用一质量为m 0=0.1 kg 的子弹,以v 0=50 m/s 的速度向左射入滑块且不穿出,所用时间极短,当弹簧压缩到最短时,弹簧被锁定,测得此时弹簧的压缩量为d =0.50