中子的发现是两个守恒定律在核反应过程中的重要应用.1930年发现用钋放出的α射线轰击Be核时产生一种射线,其贯穿能力极强,能穿透几厘米厚的铅板,当时著名物理学家居里夫妇也不知道这是一种什么射线.1932年,英国青年物理学家查德威克用这种射线分别轰击氢原子和氮原子,结果打出了一些氢核和氮核.若未知射线均与静止的氢核和氮核正碰,测出被打出的氢核的最大速度为vH=3.5×107m/s,被打出的氮核的最大速度vN=4.7×106m/s.假定正碰时无能量损失,设未知射线中粒子的质量为m,初速为v,被打出的核的质量为m.
①推导出被打出的核的速度v′的表达式;
②根据上述数据,推算出未知射线中粒子的质量m与质子质量之比.(氮核质量mN,为氢核质量mH的14倍)
③用n表示这个未知粒子写出题文中所涉及到的核反应方程
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