6．氦原子核由两个质子与两个中子组成.这两个质子之间存在着万有引力.库仑力和核力.这3种力从大到小的排列顺序是 A．核力.万有引力.库仑力 B．万有引力.库仑力.核力——精英家教网——
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6．氦原子核由两个质子与两个中子组成.这两个质子之间存在着万有引力.库仑力和核力.这3种力从大到小的排列顺序是 A．核力.万有引力.库仑力 B．万有引力.库仑力.核力 C．库仑力.核力.万有引力 D．核力.库仑力.万有引力 【】
题目列表(包括答案和解析)
氦原子核由两个质子与两个中子组成，这两个质子之间存在着万有引力、库仑力和核力，则3种力从大到小的排列顺序是（&&& ）A.核力、万有引力、库仑力&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& B.万有引力、库仑力、核力C.库仑力、核力、万有引力&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& D.核力、库仑力、万有引力&
氦原子核由两个质子与两个中子组成，这两个质子之间存在着万有引力、库仑力和核力，则3种力从大到小的排列顺序是A.核力、万有引力、库仑力B.万有引力、库仑力、核力C.库仑力、核力、万有引力D.核力、库仑力、万有引力
氦原子核由两个质子与两个中子组成，这两个质子之间存在着万有引力、库仑力和核力，则3 种力从大到小的排列顺序是
[&&&& ]A．核力、万有引力、库仑力&&&&B．万有引力、库仑力、核力&&C．库仑力、核力、万有引力&&&&D．核力、库仑力、万有引力
氦原子核由两个质子与两个中子组成，这两个质子之间存在着万有引力、库仑力和核力，这3种力从大到小的排列顺序是（&&& &） A．核力、万有引力、库仑力&&&&&&&&&&&&&&&&&&& B．万有引力、库仑力、核力 C．库仑力、核力、万有引力&&&&&&&&&&&&&&&&&&& D．核力、库仑力、万有引力
&氦原子核由两个质子与两个中子组成，在两个质子之间存在着万有引力、库仑力和核力，这三种力从大到小的排列顺序是（&&& ）。（A）核力、万有引力、库仑力&&&&&&&&& （B）核力、库仑力、万有引力（C）库仑力、核力、万有引力&&&&&&&&& （D）万有引力、库仑力、核力&
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核力是一种特殊的万有引力吗
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核力是使核子组成原子核的作用力,属于强相互作用力的一类.原子核中有中子、质子,质子是带正电的,所以质子之间会互相排斥.是非常强大的核力将它们吸引在一起,使它们在非常小的区域形成原子核.核力是短程力[1],只有在原子核尺度上才显现出来.一般假设核力可以用某种位势的形式表达出来.
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不是，核力是一种短程力，是质子与中子之间的力，它使两者紧密聚在一起，力的距离要小于十的负五次方，一超过这范围，便消失不见，而万有引力不存在这种性质，因而它们不是同一种力。
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& 学年高二物理课时训练：19.5.2《核力与结合能》（新人教版选修3-5含答案）
学年高二物理课时训练：19.5.2《核力与结合能》（新人教版选修3-5含答案）
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资料概述与简介
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【小题达标练】
一、选择题
1.(2015·湛江高二检测)氦原子核由两个质子与两个中子组成,这两个质子之间存在着万有引力、库仑力和核力,则三种力从大到小的顺序是　(　　)
A.核力、万有引力、库仑力
B.万有引力、库仑力、核力
C.库仑力、核力、万有引力
D.核力、库仑力、万有引力
【解析】选D。核力是核子之间的一种强相互作用,其相互作用力巨大,远超过两个质子之间的库仑力,两质子之间的万有引力远小于库仑力,故选项D正确。
2.(2015·佛山高二检测)某核反应方程为HHHe+X。已知H的质量为2.0136uH的质量为3.0180uHe的质量为4.0026u,X的质量为1.0087u,则下列说法中正确的是　(　　)
A.X是质子,该反应释放能量
B.X是中子,该反应释放能量
C.X是质子,该反应吸收能量
D.X是中子,该反应吸收能量
【解析】选B。由题目所给核反应方程式,根据核反应过程质量数、电荷数守恒规律,可得HHHeX,则X为中子,在该反应发生前反应物的总质量m1=2.0u=5.0316u,反应后产物总质量m2=4.7u=5.0113u,总质量减少,出现了质量亏损。根据爱因斯坦的质能方程可知该反应释放能量,故选项B正确。
【解析】发生的质量亏损是
Δm=5.3u=0.0203u,
再有ΔE=Δmc2=0.MeV=18.91MeV
答案:18.91MeV
3.(多选)一个质子和一个中子结合成氘核时,产生γ光子,由此可见　(　　)
A.氘核的质量等于质子和中子的质量之和
B.氘核的质量小于质子和中子的质量之和
C.核子结合成原子核时会释放核能
D.原子核分解成核子时会释放核能
【解析】选B、C。由于结合时产生γ光子,即产生能量,故反应中有质量亏损,B对,A错;质子和中子统称核子,该反应为核子结合成原子核的反应,故C对,D错。
4.核子结合成原子核或原子核分解为核子时,都伴随着巨大的能量变化,这是因为　(　　)
A.原子核带正电,电子带负电,电荷间存在很大的库仑力
B.核子具有质量且相距很近,存在很大的万有引力
C.核子间存在着强大的核力
D.核子间存在着复杂磁力
【解析】选C。核子之间存在核力作用,核子结合成原子核或原子核分解为核子时,都有核力作用,故伴随着巨大的能量变化,故选C。
5.(2015·淮安高二检测)对于爱因斯坦提出的质能方程E=mc2,下列说法中不正确的是　(　　)
A.E=mc2表明物体具有的总能量与其质量成正比
B.根据ΔE=Δmc2可以计算核反应中释放的结合能
C.一个中子和一个质子结合成氘核时,释放出能量,表明此过程中出现了质量亏损
D.E=mc2中的E是发生核反应中释放的能量
【解析】选D。公式E=mc2中的E表示物体具有的总能量,m表示物体的质量,故选项A正确;ΔE=Δmc2表示的意义则是当物体的质量变化Δm时,它的能量就会相应的变化ΔE,故选项B正确;只有出现质量亏损时,才能释放核能,故选项C正确;公式E=mc2中,E是质量为m的物体所具有的能量,并非核反应中释放的能量,故选项D错误。
6.原子质量单位为u,1u相当于931.5MeV的能量,真空中光速为c,当质量分别为m1和m2的原子核结合为质量为M的原子核时释放出的能量是　(　　)
A.(M-m1-m2)u·c2
B.(m1+m2-M)u×931.5J
C.(m1+m2-M)c2
D.(m1+m2-M)×931.5eV
【解题指南】解答本题要清楚以下两点:
(1)当质量单位为kg时,释放的能量ΔE=Δmc2,当质量单位为u时,释放的能量
ΔE=Δm×931.5MeV。
(2)质量亏损等于反应前的质量减反应后的质量。
【解析】选C。在核能计算时,如果质量的单位是kg,则用ΔE=Δmc2进行计算,如果质量的单位是u,则利用1u相当于931.5MeV的能量计算,即ΔE=Δm×931.5MeV进行计算,故C正确,A、B、D错。
7.(2015·济宁高二检测)当两个中子和两个质子结合成一个α粒子时,放出28.30MeV的能量,当三个α粒子结合成一个碳核时,放出7.26MeV的能量,则当6个中子和6个质子结合成一个碳核时,释放的能量为　(　　)
A.21.04MeV
B.35.56MeV
C.92.16MeV
D.77.64MeV
【易错提醒】解答本题的两个易错点:
(1)没有理解好结合能的概念,而直接将题目中两个数据相减,错选答案A。
(2)没有理解好结合能的概念,而直接将题目中两个数据加起来,错选答案B。
【解析】选C。设中子的质量为mn,质子的质量为mp,α粒子的质量为mα,碳原子核的质量为mC。
根据质能方程:ΔE1=28.30MeV=[2(mn+mp)-mα]c2
ΔE2=7.26MeV=[3mα-mC]c2
ΔE3=[6mn+6mp-mC]c2由各式得ΔE3=92.16MeV
二、非选择题8.一个静止的铀核U(原子质量为232.0372u)放出一个α粒子(原子质量为4.002 6 u)后衰变成钍核Th(原子质量为228.0287u)。(已知原子质量单位
1 u=1.67×10-27kg,1 u相当于931.5MeV的能量)
(1)写出铀核的衰变反应方程。
(2)算出该衰变反应中释放出的核能。
(3)若释放的核能全部转化为新核的动能,则α粒子的动能为多少?
【解析】(1UThHe
(2)质量亏损Δm=mU-mα-mTh=0.005 9u
ΔE=Δmc2=0.005 9×931.5MeV=5.50MeV
(3)系统动量守恒,钍核和α粒子的动量大小相等,即
pTh+(-pα)=0
EkTh+Ekα=ΔE,
所以α粒子获得的动能
Ekα=·ΔE=×5.5MeV=5. 41MeV
答案:(1UThHe
(2)5.50MeV　(3)5.41MeV
【总结提升】核能计算的四种方法
1.根据质量亏损计算:
(1)根据核反应方程,计算核反应前和核反应后的质量亏损Δm。
(2)根据爱因斯坦质能方程ΔE=Δmc2计算核能,
其中Δm的单位是kg,ΔE的单位是J。2.利用原子质量单位u和电子伏特计算:
(1)明确原子质量单位u和电子伏特间的关系
1u=1.kg,1eV=1.-19J。
由ΔE=Δmc2得ΔE=eV
=931.57MeV
(2)根据1原子质量单位(u)相当于931.5MeV能量,用核子结合成原子核时质量亏损的原子质量单位数乘以931.5MeV,即ΔE=Δm×931.5MeV。其中Δm的单位是u,ΔE的单位是MeV。
3.根据能量守恒和动量守恒来计算核能。
4.利用比结合能来计算核能。
9.H的质量是3.016 050u,质子的质量是1.007 277u,中子的质量是1.008 665u。则:
(1)一个质子和两个中子结合为氚核时,是吸收还是放出能量?该能量为多少?
(2)氚核的结合能和比结合能各是多少?
(3)如果这些能量是以光子形式放出的,则光子的频率是多少?
【解析】(1)一个质子和两个中子结合成氚核的核反应方程式是H+nH,反应前各核子总质量为mp+2mn=1.007 277u+2×1.008 665u=3.024 607u
反应后新核的质量为mH=3.016 050u
质量亏损为Δm=3.024 607u-3.016 050u=0.008 557u
因反应前的总质量大于反应后的总质量,故此核反应为放出能量的反应。
释放的核能为ΔE=Δm×931.5MeV=0.008 557×931.5MeV=7.97MeV
(2)氚核的结合能即为ΔE=7.97MeV
它的比结合能为=2.66MeV (3)放出光子的频率为
ν==Hz=1.92×1021Hz。
答案:(1)释放核能　7.97MeV (2)7.97MeV　2.66MeV　(3)1.92×1021Hz
【大题提升练】
1.(1)为了直接验证爱因斯坦狭义相对论中著名的质能方程E=mc2,科学家用中子轰击硫原子,分别测出原子捕获中子前后质量的变化以及核反应过程中放出的能量,然后进行比较,精确验证了质能方程的正确性,设捕获中子前的原子质量为m1,捕获中子后的原子质量为m2,被捕获的中子质量为m3,核反应过程放出的能量为ΔE,则这一实验需验证的关系式是　(　　)
A.ΔE=(m1-m2-m3)c2
B.ΔE=(m1+m3-m2)c2
C.ΔE=(m2-m1-m3)c2
D.ΔE=(m2-m1+m3)c2
(2)一个静止的钚核Pu自发衰变成一个铀核U和另一个原子核X,并释放出一定的能量,其核衰变方程为PuU+X。
①方程中的“X”核符号为　　　　
②钚核的质量为239.0522u,铀核的质量为235.0439u,X核的质量为4.0026u,已知l u相当于931MeV,则该衰变过程放出的能量是　　　　MeV;
③假设钚核衰变释放的能量全部转变为铀核和X核的动能,则X核与铀核的动能之比是　　　　【H轰击静止的X,生成两个动能均为8.9MeV的He。(1MeV=1.6×10-13J)
(1)上述核反应方程为　　　　　　　　　　　　。
(2)质量亏损为　　　　kg。
【解析】HXHeHe
Δmc2=E末-E初,
=3.1×10-29kg
答案:(1HXHeHe或HLiHeHe　　(2)3.1×10-29
2.(1)(多选)关于原子核的结合能,下列说法正确的是　(　　) A.原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量
B.一重原子核衰变成α粒子和另一原子核,衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能
C.铯原子核Cs)的结合能小于铅原子核Pb)的结合能
D.比结合能越大,原子核越不稳定
E.自由核子组成原子核时,其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能
(2)已知质子的质量是1.008665u、中子的质量也是1.008665u,氢原子的质量是1.007825u,碳原子的质量是12.个核子结合成碳原子核时,质量亏损是　　　,碳原子核的比结合能是　　　　。【解析】(1)选A、B、C。结合能是把核子分开所需的最小能量,选项A正确;一重原子核衰变成α粒子和另一原子核,存在质量亏损,核子比结合能增大,衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能,选项B正确;核子数越多,结合能越大,选项C正确;比结合能也叫平均结合能,比结合能越大,分开核子所需的能量越大,原子核越稳定,选项D错误;自由核子组成原子核时,其质量亏损所对应的能量等于该原子核的结合能,选项E错误。
(2)碳原子可以看成是6个氢原子与6个中子结合而成,质量亏损:Δm=6×1.×1...098940u
比结合能为:==
==7.68MeV。
答案:(1)A、B、C　(2)0.098940u　7.68MeV
A.小质量数的原子核质量亏损最大
B.中等质量数的原子核质量亏损最大
C.大质量数的原子核质量亏损最大
D.不同质量数的原子核质量亏损相同
【解析】选B。比结合能越大,原子核越稳定,从图中可以看出,中等质量的原子核比结合能最大,两个较轻的核子结合成一个新核时,就会释放出巨大的能量,因此中等质量数的原子核质量亏损最大,选项B正确。
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核力万有引力库仑力 在氦原子核内的大小比较
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19.5 核力与结合能
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