一個電子（質(zhì)量為m、電荷量為-e）和一個正電子（質(zhì)量為m、電荷量為e）經(jīng)電場加速后以相等的動能Ek相向運動，并撞到一起，發(fā)生“湮滅”，產(chǎn)生兩個頻率相同的光子．設(shè)產(chǎn)生光子的頻率為v，若這兩個光子的能量都是hv，動量分別為p和p'，下列關(guān)系式中正確的是（ ）
A．hv=mc2，p=p'
B．hv=mc2，p=-p'
C．hv=mc2+Ek，p=-p'
D．hv=（mc2+Ek），p=-p'
【答案】分析：正負電子碰撞湮滅的過程中動量守恒，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程求出釋放光子的能量．
解答：解：正負電子動能相同，方向相反，初狀態(tài)總動量為零，則末狀態(tài)總動量為零，所以兩個光子動量大小相等，方向相反．
根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程，結(jié)合能量守恒定律得，2hv=2mc2+2Ek，則光子能量hv=mc2+Ek．故C正確，A、B、D錯誤．
故選C．
點評：解決本題的關(guān)鍵掌握愛因斯坦質(zhì)能方程，即△E=△mc2．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在x軸上方存在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，一個電子（質(zhì)量為m，電荷量為q）從x軸上的O點以速度v斜向上射入磁場中，速度方向與x軸的夾角為45°并與磁場方向垂直．電子在磁場中運動一段時間后，從x軸上的P點射出磁場．則
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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一個電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，讓它以初速度v0，從屏S上的O點垂直于S射入其右邊區(qū)域．該區(qū)域有垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，該區(qū)域為真空．
（1）求電子回到屏S時距離O點有多遠；
（2）若電子在磁場中經(jīng)過某點P，OP連線與v0成θ=60°角，求該電子從O點運動到P點所經(jīng)歷的時間t．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一個電子（質(zhì)量為m）電荷量為e，以初速度v0沿著勻強電場的電場線方向飛入勻強電場，已知勻強電場的場強大小為E，不計重力，求：
（1）電子在電場中運動的加速度
（2）電子進入電場的最大距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

制備納米薄膜裝置的工作電極可簡化為真空中間距為d的兩平行極板，如圖甲所示．加在極板A、B間的電壓UAB按圖乙所示規(guī)律變化：在0-T0時間內(nèi)電壓為U0，此后電壓呈周期性變化，電壓大小為kU0，電壓變化的周期為2τ．在t=0時，極板B附近的一個電子，質(zhì)量為m、電荷量為e，受電場作用由靜止開始運動．若無論經(jīng)過多長的時間，這個電子既未碰到極板A，也沒有碰到極板B，且不考慮重力作用．
（1）d的取值必須滿足什么條件？
（2）k的取值以及T0與τ之間的關(guān)系必須滿足什么條件？
（3）現(xiàn)逐漸增大k的值，使得電子第一次向B極板運動時就能碰到B板，求k的最小值．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)制備納米薄膜裝置的工作電極可簡化為真空中間距為d的兩平行極板，如圖甲所示，加在極板A、B間的電壓UAB作周期性變化，其正向電壓為U0，反向電壓為-kU0（k＞1），電壓變化的周期為2r，如圖乙所示．在t=0時，極板B附近的一個電子，質(zhì)量為m、電荷量為e，受電場作用由靜止開始運動．若整個運動過程中，電子未碰到極板A，且不考慮重力作用．
（1）若k=
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，電子在0-2r時間內(nèi)不能到達極板A，求d應(yīng)滿足的條件；
（2）若電子在0～200t時間內(nèi)未碰到極板B，求此運動過程中電子速度v隨時間t變化的關(guān)系；
（3）若電子在第N個周期內(nèi)的位移為零，求k的值．

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