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資源介紹
第37屆全國中學生物理競賽決賽理論試題.rar
第 37 屆全國中學生物理競賽決賽理論試題
一、（40 分）我國大科學裝置散裂中子源于 2018 年建成并投入使用，它在諸多領域有廣泛
的應用。歷史上，查德威克在 1932 年首次確認了中子的存在并測出了它的質量；哈恩等人
在 1939 年發現用中子轟擊鈾原子核可使其分裂，同時放出中子，引發鏈式反應。為了使鏈
式反應能夠持續可控地進行，可通過彈性碰撞使鈾核放出的中子慢化。不考慮相對論效應。
（1）查德威克用中子（質量為m
測得氫核的最大出射速率為
，氮核的最大出射速率為
（2）在上述實驗中一個氮核也可能受到一束中子的連續撞擊。假設氮核開始時是靜止的，
每次與之相碰的中子的速率都是
0 v ，碰撞都使得氮核速率的增量最大。試計算經過多少次
碰撞后氮核的動能與中子的初動能近似相等？
（3）設經過多次碰撞被減速的中子處于熱平衡狀態，其速率滿足麥克斯韋分布
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