Question

4．在一定條件下，讓質(zhì)子獲得足夠大的速度，當(dāng)兩個質(zhì)子p以相等的速率對心正碰，將發(fā)生下列反應(yīng)：P+P→P+P+P+$\overline p$其中$\overline p$是P反質(zhì)子（反質(zhì)子與質(zhì)子質(zhì)量相等，均為m_p，且?guī)б粋�單位負(fù)電荷），則以下關(guān)于該反應(yīng)的說法正確的是（　　）

• A． 反應(yīng)前后系統(tǒng)總動量皆為0
• B． 反應(yīng)過程系統(tǒng)能量守恒
• C． 根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可知，反應(yīng)前每個質(zhì)子的能量最小為2m_pc²
• D． 根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可知，反應(yīng)后單個質(zhì)子的能量可能小于m_pc²

Answer 1

分析 系統(tǒng)碰撞前總動量為零，由于不受外力，系統(tǒng)總動量守恒；對核反應(yīng)的孤立系統(tǒng)，系統(tǒng)能量守恒；結(jié)合愛因斯坦質(zhì)能方程分析即可．

解答 解：A、系統(tǒng)碰撞前總動量為零，由于不受外力，系統(tǒng)總動量守恒，故核反應(yīng)后系統(tǒng)的總動量仍然為零，故A正確；
B、對核反應(yīng)的孤立系統(tǒng)，系統(tǒng)能量守恒，故B正確；
C、根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可知，反應(yīng)前每個質(zhì)子靜止時的能量為m_pc²，核反應(yīng)后由于不知道μ子的靜止質(zhì)量與質(zhì)子質(zhì)量大小關(guān)系，故無法判斷反應(yīng)前每個質(zhì)子的能量情況，故C錯誤；
D、根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可知，反應(yīng)后單個質(zhì)子的能量至少為m_pc²，故D錯誤；
故選：AB．

點評 本題考查了動量守恒定律、能量守恒定律、愛因斯坦質(zhì)能方程，明確質(zhì)子的能量（包括靜止時的能量m_pc²和動能$\frac{1}{2}$m_pv²）至少為m_pc²是關(guān)鍵．