Задачи по физике 11 класс: состав атомного ядра

9 задач по физике для 11 класса по теме «Состав атомного ядра» — от простых к сложным, с ответами и подробными решениями. Решите задачу, введите ответ числом — сайт сразу проверит его. Если не получается, откройте решение: дано, формула, вычисление.

Задачи на состав атомного ядра

  1. Заряд атомного ядра равен +3,2·10⁻¹⁹ Кл. Определите число протонов в ядре. Элементарный заряд примите равным 1,6·10⁻¹⁹ Кл.

    Дано: q = 3,2·10⁻¹⁹ Кл; e = 1,6·10⁻¹⁹ Кл.

    Решение: Заряд ядра определяется числом протонов: q = Ze, где Z — число протонов. Выразим Z: Z = q/e = (3,2·10⁻¹⁹)/(1,6·10⁻¹⁹) = 2.

    Ответ: 2 протона.

  2. Ядро атома натрия имеет массовое число 23. Порядковый номер натрия в таблице Менделеева равен 11. Определите число нейтронов в ядре.

    Дано: A = 23; Z = 11.

    Решение: Массовое число равно сумме числа протонов и нейтронов: A = Z + N. Выразим число нейтронов: N = A − Z = 23 − 11 = 12.

    Ответ: 12 нейтронов.

  3. В ядре атома алюминия содержится 13 протонов и 14 нейтронов. Определите массовое число этого ядра.

    Дано: Z = 13; N = 14.

    Решение: Массовое число ядра равно сумме числа протонов и нейтронов: A = Z + N = 13 + 14 = 27.

    Ответ: 27.

  4. Электрически нейтральный атом кальция содержит 20 электронов. Определите число протонов в его ядре.

    Дано: Nₑ = 20; атом электрически нейтрален.

    Решение: В нейтральном атоме число электронов равно числу протонов, поскольку суммарный электрический заряд атома равен нулю. Следовательно, Z = Nₑ = 20.

    Ответ: 20 протонов.

  5. В лаборатории исследуют атом аргона-40. Атом электрически нейтрален и содержит 18 электронов. Определите число нейтронов в его ядре.

    Дано: A = 40; Nₑ = 18.

    Решение: 1. Поскольку атом нейтрален, число протонов равно числу электронов: Z = 18.

    2. Число нейтронов определим по формуле: N = A − Z = 40 − 18 = 22.

    Ответ: 22 нейтрона.

  6. В составе ядра одного из изотопов кремния содержится 14 протонов и 16 нейтронов. Определите массовое число этого изотопа.

    Дано: Z = 14; N = 16.

    Решение: Массовое число ядра равно сумме протонов и нейтронов: A = Z + N = 14 + 16 = 30. Следовательно, ядро относится к изотопу кремния-30.

    Ответ: 30.

  7. Заряд ядра атома равен +4,8·10⁻¹⁸ Кл. В ядре содержится 35 нейтронов. Определите массовое число ядра. Элементарный заряд равен 1,6·10⁻¹⁹ Кл.

    Дано: q = 4,8·10⁻¹⁸ Кл; N = 35; e = 1,6·10⁻¹⁹ Кл.

    Решение: 1. Определим число протонов по формуле заряда ядра: Z = q/e = (4,8·10⁻¹⁸)/(1,6·10⁻¹⁹) = 30.

    2. Найдём массовое число: A = Z + N = 30 + 35 = 65.

    Ответ: 65.

  8. Ядро урана-238 содержит 92 протона. Определите, во сколько раз число нейтронов в этом ядре больше числа протонов. Ответ округлите до десятых.

    Дано: A = 238; Z = 92.

    Решение: 1. Найдём число нейтронов: N = A − Z = 238 − 92 = 146.

    2. Определим отношение числа нейтронов к числу протонов: k = N/Z = 146/92 ≈ 1,5869.

    Округлим до десятых: k ≈ 1,6.

    Ответ: 1,6.

  9. В результате исследования неизвестного атомного ядра установлено, что его массовое число равно 56, а электрический заряд составляет +4,48·10⁻¹⁸ Кл. Определите число нейтронов в ядре. Элементарный заряд равен 1,6·10⁻¹⁹ Кл.

    Дано: A = 56; q = 4,48·10⁻¹⁸ Кл; e = 1,6·10⁻¹⁹ Кл.

    Решение: 1. Определим число протонов по формуле q = Ze: Z = q/e = (4,48·10⁻¹⁸)/(1,6·10⁻¹⁹) = 28.

    2. Используем формулу массового числа: A = Z + N. Выразим число нейтронов: N = A − Z = 56 − 28 = 28.

    Ответ: 28 нейтронов.