一種看不見的未知粒子跟靜止的氫原子核正碰，測出碰撞后氫原子的速度是3.3×107 m/s，該未知粒子跟靜止氮原子核正碰時，測出碰撞后氮原子核的速度是4.4×106 m/s．已知氫原子核的質(zhì)量是mH，氮原子核的質(zhì)量是14mH，上述碰撞都是彈性碰撞，求未知粒子的質(zhì)量．這實際上是歷史上查德威克測量中子質(zhì)量從而發(fā)現(xiàn)中子實驗，請你根據(jù)以上查德威克的實驗數(shù)據(jù)計算，中子的質(zhì)量與氫核的質(zhì)量mH有什么關系？

答案：
解析：

　　解析：未知粒子與氫核和氮核均發(fā)生彈性碰撞，所以可據(jù)動量守恒和機械能守恒分別列方程求出碰后被碰核的速度，即可由已知條件找出未知粒子的質(zhì)量．

　　設未知粒子質(zhì)量為ｍ，初速度為v0，與氫核碰后二者速度分別為v1和，與氮核碰后二者速度分別為v2和，據(jù)動量守恒定律得：

　　碰氫核：mv0＝mv1＋mH

　　碰氮核：mv0＝mv2＋14mH，

　　根據(jù)碰撞過程中機械能守恒，

　　對氫核：mv02＝mv12＋mH2

　　對氮核：mv02＝mv22＋×14mH2

　　解以上四式得：＝v0，＝v0

　　所以＝，代入數(shù)據(jù)解得ｍ＝mH，即未知粒子的質(zhì)量等于氫核的質(zhì)量．


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