第28届全国中学生物理竞赛预赛、复赛试题及参考答案（WORD精校版）

m1vp??m30?m40?v

v21?2c(1)

m1c2?m202m?mc??40c2?301?(2)

式中m1是质子的动质量.由(1)、(2)两式得 v=(3)

把(3)式代入(1)式，经整理得

vc22

m1vpm1?m20

2222 ?m1?m20?c?m1vp??m30?m40?c

22(4) 由

m1?m101?vc2p2

(5) 可得

m?m?(6)

若入射质子的阈能为Eth，有

m1c2?m10c2?Eth (7)

由(4)、(6)、(7)式可得

Eth(8)

利用题给条件并引入反应能，得 Eth?212102m12vpc2

?m?m40???m10?m20??302m2022

mp?m3H?mn?m3He2m3HQ

(9) 或有

Q+2?mp?m3H?2mp?m3H Eth?cQ?Q

2m3Hm3H(10)

代入有关数据得

Tth?1.02MeV (11)

第2问8分

(1)、(2) 、(8)式各2分，

(9)或(10)式1分， (11)式1分．