《普通物理學(xué)》習(xí)題18

習(xí)題1818.1選擇題(1)由實驗得知，原子核的半徑R近似地與質(zhì)量數(shù)A的立方根成正比，R＝R0A1/3(R0是常數(shù))，由此得出： A.各原子核的密度是相同的 B.在各種不同元素的原子核內(nèi)，核子間隔不同 C.質(zhì)子和中子的質(zhì)量，體積近似相等 D.質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)的比例在各種不同元素的原子核內(nèi)近似相等[答案：A](2)放射性同位素有天然的和人工的兩類，其中[]A.天然的輕、重核都有，人工的多為輕核B.天然的多為重核，人工的輕、重核皆有C.天然的多為輕核，人工的可任意選擇；D.人工的多為重核，天然的可任意選擇[答案：B](3)下述說法不正確的是：[]A．核力具有飽和性；B．核力與電荷有關(guān)；C．核力是短程力；D．核力是強作用力。[答案：B](4)原子核自旋角動量的確切含義應(yīng)該是：[]A．核子自旋角動量和電子自旋角動量的矢量和；B．由于核于沒有軌道角動量，故核自旋角動量意義與電子的相同；C．核子自旋角動量和軌道角動量的矢量和；D．原子總自旋角動量扣除電子自旋角動量的結(jié)果。[答案：C](5)欲使238U發(fā)生裂變，入射中子應(yīng)為[]A．熱中子；B．快中子；C．熱中子和快中子；D．任意速度的中子。[答案：B]18.2填空題(1)原子核發(fā)生衰變時，其電子是從轉(zhuǎn)化為時放出的。[答案：中子;質(zhì)子](2)基本粒子之間主要存在著下列三種相互作用：__________、__________、__________．[答案：強相互作用;電磁相互作用;弱相互作用](3)基本粒子之間的強相互作用只是發(fā)生在__________________________之間，強相互作用是通過交換_____________________來實現(xiàn)的．[答案：強子與強子;介子;](4)基本粒子的電磁相互作用是在________________________________________之間發(fā)生的，電磁相互作用是通過交換___________________來實現(xiàn)的．[答案：帶電粒子及具有磁矩的粒子;光子;](5)除重子與輕子以外，所有實物粒子之間都存在弱相互作用，其強度極弱，相對其它作用是微不足道的，它只是在________________和_____________過程中才起作用．[答案：衰變;俘獲]18.4原子核的體積與質(zhì)量數(shù)之間有何關(guān)系?這關(guān)系說明什么?答：實驗表明，把原子核看成球體，其半徑R與質(zhì)量數(shù)A的關(guān)系為，說明原子核的體積與質(zhì)量數(shù)A成正比關(guān)系．這一關(guān)系說明一切原子核中核物質(zhì)的密度是一個常數(shù)．即單位體積內(nèi)核子數(shù)近似相等，并由此推知核的平均結(jié)合能相等．結(jié)合能正比于核子數(shù)，就表明核力是短程力．如果核力象庫侖力那樣，按照靜電能的公式，結(jié)合能與核子數(shù)A的平方成正比，而不是與A成正比．18.5什么叫原子核的質(zhì)量虧損?如果原子核的質(zhì)量虧損是Δm，其平均結(jié)合能是多少?答：原子核的質(zhì)量小于組成原子核的核子的質(zhì)量之和，它們的差額稱為原子核的質(zhì)量虧損．設(shè)原子核的質(zhì)量為，原子核的質(zhì)量虧損為:平均結(jié)合能為18.6已知Th的原子質(zhì)量為232.03821u，計算其原子核的平均結(jié)合能．解：結(jié)合能為原子M=232.03821u,Z=90,A=232.氫原子質(zhì)量mH=1.007825u，mn=1.008665u.∴平均結(jié)合能為18.10什么叫核力?核力具有哪些主要性質(zhì)?答：組成原子核的核子之間的強相互作用力稱為核力．核力的主要性質(zhì)：(1)是強相互作用力，主要是引力．(2)是短程力，作用距離小于,(3)核力與核子的帶電狀況無關(guān)．(4)具有飽和性．18.11什么叫放射性衰變?α，β，γ射線是什么粒子流?寫出U的α衰變和Th的β衰變的表示式．寫出α衰變和β衰變的位移定則．答：不穩(wěn)定的原子核都會自發(fā)地轉(zhuǎn)變成另一種核而同時放出射線，這種變化叫放射性衰變．射線是帶正電的氦核粒子流，射線是高速運動的正、負(fù)電子流，射線是光子流．衰變和衰變的位移定則為：衰變衰變18.14測得地殼中鈾元素U只占0.72%，其余為U，已知U的半衰期為4.468×y，U的半衰期為7.038×y，設(shè)地球形成時地殼中的U和U是同樣多，試估計地球的年齡．解：按半衰期對:對:按衰變定律，可得18.18試舉出在自然界中存在負(fù)能