【題目】太陽內(nèi)部的核聚變反應可以釋放出大量的能量,這些能量以電磁波輻射的形式向四面八方輻射出去,其總功率達P=3.8×1026 W.
(1)估算太陽每秒鐘的質(zhì)量虧損.
(2)設太陽上的核反應都是4→+2+2ν+28 MeV這種形式的反應(ν是中微子,其質(zhì)量遠小于電子質(zhì)量,是穿透力極強的中性粒子),地日距離L=1.5×1011 m,試估算每秒鐘太陽垂直照射地面上每平方米有多少中微子到達.
(3)假設原始太陽全部由質(zhì)子和電子組成,并且只有10%的質(zhì)子可供“燃燒”,試估算太陽的壽命(太陽的質(zhì)量為2.0×1030 kg,質(zhì)子的質(zhì)量為1.67×10-27 kg).
【答案】(1)4.2×109 kg (2)6×1014個 (3)112億年
【解析】(1)太陽每秒鐘釋放的能量為ΔE=Pt=3.8×1026 J,由質(zhì)能方程ΔE=Δmc2可得
Δm==kg=4.2×109 kg.
(2)設E0=28 MeV,每秒鐘的核反應的次數(shù)為:
n===8.48×1037次
每秒鐘產(chǎn)生的中微子為n1=2n=1.696×1038個
建一個以L為半徑的球模型,球的表面積為
S=4πL2=2.826×1023 m2
則每平方米上有中微子的個數(shù)為:
n2===6×1014個.
(3)能發(fā)生反應的總質(zhì)量為m1=M×10%=2.0×1030×10% kg=2.0×1029 kg,每次聚變用四個質(zhì)子,每秒鐘用的質(zhì)子數(shù)為n3=4n=4×8.48×1037個,質(zhì)子的質(zhì)量mp=1.67×10-27 kg,
太陽的壽命為:
t==s
=3.53×1017 s≈112億年.
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【題目】如圖甲,固定在光滑水平面上的正三角形金屬線框,匝數(shù)n=20,總電阻R=2.5Ω,邊長L=0.3m,處在兩個半徑均為的圓形勻強磁場區(qū)域中,線框頂點與右側(cè)圓中心重合,線框底邊中點與左側(cè)圓中心重合,磁感應強度垂直水平面向外,大小不變; 垂直水平面向里,大小隨時間變化, 、的值如圖乙所示,則下列說法正確的是(取3)
A. 通過線框中感應電流方向為順時針方向
B. t=0時刻穿過線框的磁通量為0.1Wb
C. 在t=0.6內(nèi)通過線框中的電量為0.12C
D. 經(jīng)過t=0.6s線框中產(chǎn)生的熱量為0.06J
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【題目】質(zhì)點是一種理想模型.下列活動中,可將月球視為質(zhì)點的是( )
A. 測量月球的自轉(zhuǎn)周期 B. 研究月球繞地球的運行軌道
C. 觀察月相的變化規(guī)律 D. 選擇“嫦娥三號”的落月地點
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【題目】為了探究動能定理,現(xiàn)提供如圖所示的器材,讓小車在橡皮筋的作用下彈出后,沿木板滑行,請思考探究思路并回答問題(打點計時器所用交流電頻率為50Hz):
(1)關(guān)于實驗操作下列說法正確的是( )
A.應改變橡皮筋拉伸的長度,打出不同的紙帶進行分析
B.應保持橡皮筋拉伸的長度不變,改變橡皮筋的條數(shù),打出不同的紙帶進行分析
C.應選取紙帶上點跡間隔均勻的一段進行測量,以求出小車勻速運動時的速度
D.實驗中將木板左端適當墊高的目的是:使重力分力平衡掉小車和紙帶受到的摩擦力,提高實驗的精確度
(2)如圖是某同學在正確實驗操作過程中得到的一條紙帶,O、A、B、C、D、E、F為選取的計數(shù)點,相鄰的兩個計數(shù)點間有一個點沒有畫出,各計數(shù)點到O點的距離分別為:0.87cm、4.79cm、8.89cm、16.91cm、25.83cm、34.75cm,若打點計時器的打點頻率為50Hz,則由該紙帶可知本次實驗中小車的速度是______m/s.
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【題目】關(guān)于書本靜置于水平桌面和靜止不動的吊燈這兩個物理情景,下列說法正確的是( )
A. 吊燈對電線的拉力是由于電線發(fā)生形變而產(chǎn)生的
B. 電線對吊燈的拉力是由于吊燈發(fā)生形變而產(chǎn)生的
C. 書受到向上的彈力是由于書發(fā)生形變而產(chǎn)生的
D. 書對桌面的壓力是由于書發(fā)生形變而產(chǎn)生的
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【題目】如圖所示,MN、PQ是平行金屬板,板長為L,板間距離為,PQ板帶正電,MN板帶負電,在PQ板的上方有垂直紙面向里的勻強磁場,一個電荷量為q,質(zhì)量為m的帶負電粒子以速度v0從MN板邊緣沿平行于板的方向射入兩板間,結(jié)果粒子從PQ板左邊緣飛進磁場,然后又恰好從PQ板的右邊緣飛進電場。不計粒子重力。求:
(1)兩板間所加電場的場強大小
(2)勻強磁場的磁感應強度B的大小。
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【題目】如圖所示,一金屬直桿MN兩端接有導線,懸掛于線圈上方,MN與線圈軸線均處于豎直平面內(nèi),為使MN垂直于紙面向外運動,可以( )
A.將a、c端接在電源正極,b、d端接在電源負極
B.將b、d端接在電源正極,a、c端接在電源負極
C.將a、d端接在電源正極,b、c端接在電源負極
D.以上都不對
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【題目】如圖所示,一根長度L的直導體棒中通以大小為I的電流,靜止在導軌上,已知垂直于導體棒的勻強磁場的磁感應強度為B,B的方向與豎直方向成θ角。下列說法中正確的是( )
A.導體棒受到磁場力大小為BLIsinθ
B.導體棒對軌道壓力大小為mg+BLIsinθ
C.導體棒受到導軌摩擦力為
D.導體棒受到導軌摩擦力BLIcosθ
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【題目】關(guān)于重力,下列說法中正確的是( )
A. 物體所受的重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力
B. 凡在地球表面附近的物體,一定受到重力的作用
C. 重力的方向一定指向地球的球心
D. 用細繩將物體豎直向上提起,物體靜止時繩子受到的豎直向下的拉力就是物體的重力
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