- •Контрольное тестирование по физике
- •Де n1. Механика.
- •1. Кинематика поступательного и вращательного движения
- •2. Динамика поступательного движения
- •3. Динамика вращательного движения
- •4. Работа. Энергия
- •5. Законы сохранения в механике
- •6. Элементы специальной теории относительности
- •Де n2. Молекулярная (статистическая) физика и термодинамика.
- •7. Средняя энергия молекул
- •8. Распределения Максвелла и Больцмана
- •9. Первое начало термодинамики. Работа при изопроцессах
- •10. Второе начало термодинамики. Энтропия
- •Де n3. Электричество и магнетизм.
- •11. Электростатическое поле в вакууме
- •12. Законы постоянного тока
- •13. Магнитостатика
- •14. Электрические и магнитные свойства вещества
- •15. Явление электромагнитной индукции
- •16. Уравнения Максвелла
- •Де n4. Механические и электромагнитные колебания и волны.
- •17. Свободные и вынужденные колебания
- •18. Сложение гармонических колебаний
- •19. Волны. Уравнение волны
- •20. Энергия волны. Перенос энергии волной
- •Де n5. Волновая и квантовая оптика.
- •21. Интерференция и дифракция света
- •22. Поляризация и дисперсия света
- •23. Эффект Комптона. Световое давление
- •24. Тепловое излучение. Фотоэффект
- •Де n6. Квантовая физика и физика атома.
- •25. Дуализм свойств микрочастиц. Соотношение неопределенностей Гейзенберга
- •26. Спектр атома водорода. Правило отбора
- •27. Уравнение Шредингера (общие свойства)
- •28. Уравнение Шредингера (конкретные ситуации)
- •Де n7. Элементы ядерной физики и физики элементарных частиц.
- •29. Фундаментальные взаимодействия
- •30. Ядро. Элементарные частицы
- •31. Ядерные реакции.
- •32.Законы сохранения в ядерных реакциях
31. Ядерные реакции.
Из 1010 атомов радиоактивного изотопа с периодом полураспада 20 мин. через 60 мин. не испытают превращения примерно ____ атомов.
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Решение: Период полураспада это время, в течение которого первоначальное количество ядер данного радиоактивного вещества распадается наполовину. Через время, равное одному периоду полураспада, останется 50% нераспавшихся радиоактивных ядер, то есть атомов не испытают превращения. 60 мин. соответствуют трем периодам полураспада; следовательно, не испытают превращения примерно атомов.
-распадом является ядерное превращение, происходящее по схеме …
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Решение: При -распаде в ядре происходит превращение протона в нейтрон с испусканием позитрона и электронного нейтрино: .
12. -распадом является ядерное превращение, происходящее по схеме …
|
|
|
|
|
|
|
Решение: При -распаде в ядре происходит превращение нейтрона в протон с испусканием электрона и электронного антинейтрино: .
13. При бомбардировке ядер изотопа азота нейтронами образуются изотоп бора и …
-частица |
|
нейтрон |
|
протон |
|
2 протона |
Решение: Используя закон сохранения массового и зарядового числа, можно записать данную ядерную реакцию: . Следовательно, неизвестной частицей с массовым числом 4 и зарядовым числом 2 является -частица.
14. Чтобы уран превратился в стабильный изотоп свинца , должны произойти …
7 -распадов и 4 –-распадов |
|
6 -распадов и 5 –-распадов |
|
|
8 -распадов и 3 –-распадов |
|
5 -распадов и 6 –-распадов |
Решение: -частица – это ядро атома гелия с массовым числом 4 и зарядовым числом +2. -частица – это электрон с массовым числом 0 и зарядовым числом –1. При радиоактивном распаде выполняются законы сохранения массового числа и зарядового числа. В результате превращения урана в свинец массовое число изменяется на 28, следовательно, произойдет 7 -распадов. Зарядовое число изменяется на 10. В результате 7 -распадов зарядовое число уменьшится на 14. Чтобы зарядовое число увеличить на 4 единицы, должны произойти 4 -распада.
32.Законы сохранения в ядерных реакциях
Взаимодействие -мезона с протоном в водородной пузырьковой камере идет по схеме Если спин -мезона , то характеристиками ламбда-гиперона будут …
|
; |
||
|
|
; |
|
|
|
; |
|
|
|
; |
Решение: При взаимодействии элементарных частиц и их превращениях возможны только такие процессы, в которых выполняются законы сохранения, в частности законы сохранения электрического заряда и спина. -мезоны имеют спин , а электрический заряд в единицах элементарного заряда. Спин протона в единицах постоянной Планка равен: , а заряд . В соответствии с законами сохранения у ламбда-гиперона спин , заряд .
15. Законом сохранения лептонного заряда разрешена реакция …
|
|
|
|
|
|
|
Решение: Во всех фундаментальных взаимодействиях выполняются законы сохранения: энергии, импульса, момента импульса (спина) и всех зарядов (электрического , барионного и лептонного ). Согласно закону сохранения лептонного заряда в замкнутой системе при любых процессах, разность между числом лептонов и антилептонов сохраняется. Условились считать, что для лептонов лептонный заряд ; а для антилептонов лептонный заряд . Для всех остальных элементарных частиц лептонные заряды принимаются равными нулю. Реакция может идти, так как в этой реакции наряду с другими выполняется закон сохранения лептонного заряда : . В остальных реакциях закон сохранения лептонного заряда нарушен.
16. Законом сохранения электрического заряда запрещена реакция …
|
|
|
|
|
|
|
Решение: При взаимодействии элементарных частиц и их превращении в другие возможны только такие процессы, в которых выполняются законы сохранения, в частности закон сохранения электрического заряда: суммарный электрический заряд частиц, вступающих в реакцию, равен суммарному электрическому заряду частиц, полученных в результате реакции. Электрический заряд в единицах элементарного заряда равен: у нейтрона () , протона () , электрона () , позитрона () , электронного нейтрино и антинейтрино (,) , антипротона () , мюонного нейтрино () , мюона () . Закон сохранения электрического заряда не выполняется в реакции.
17. Распад мюона по схеме не может идти из-за нарушения закона сохранения …
лептонного заряда |
|
электрического заряда |
|
|
спинового момента импульса |
|
барионного заряда |
Решение: Во всех фундаментальных взаимодействиях выполняются законы сохранения: энергии, импульса, момента импульса (спина) и всех зарядов (электрического , барионного и лептонного ). Согласно закону сохранения лептонного заряда в замкнутой системе при любых процессах, разность между числом лептонов и антилептонов сохраняется. Условились считать, что для лептонов лептонный заряд ; а для антилептонов лептонный заряд . Для всех остальных элементарных частиц лептонные заряды принимаются равными нулю. Реакция не может идти из-за нарушения закона сохранения лептонного заряда , так как .
18. Законом сохранения барионного заряда запрещена реакция …
|
|
|
|
|
|
|
Решение: Во всех фундаментальных взаимодействиях выполняются законы сохранения: энергии, импульса, момента импульса (спина) и всех зарядов (электрического , барионного и лептонного ). Согласно закону сохранения барионного заряда для всех процессов с участием барионов и антибарионов суммарный барионный заряд сохраняется. Барионам (нуклонам и гиперонам) приписывается барионный заряд . Антибарионам (антинуклонам и антигиперонам) – барионный заряд , а всем остальным частицам – барионный заряд . Реакция не может идти из-за нарушения закона сохранения барионного заряда так как .