（12分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地區(qū)適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。在核電站中，核反應(yīng)堆釋放的核能被轉(zhuǎn)化為電能。核反應(yīng)堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應(yīng)，釋放出大量核能．

（1）核反應(yīng)方程式U+n→Ba+Kr+aX是反應(yīng)堆中發(fā)生的許多核反應(yīng)中的一種，n 為中子，X為待求粒子，a為X的個(gè)數(shù)，則X為       ，a=      。以m_U、m、分別表示U、Ba、Kr核的質(zhì)量，m_n、m_p分別表示中子、質(zhì)子的質(zhì)量，c為光在真空中傳播的速度，則在上述核反應(yīng)過(guò)程中放出的核能△E=       。

（2）有一座發(fā)電能力為P=1.00×10⁶kW的核電站，核能轉(zhuǎn)化為電能的效率η=40%。假定反應(yīng)堆中發(fā)生的裂變反應(yīng)全是本題（1）中的核反應(yīng)，已知每次核反應(yīng)過(guò)程放出的核能△E=2.78J，U核的質(zhì)量。求每年（1年=3.15×10⁷s）消耗的U的質(zhì)量。

（16分）磁流體發(fā)電技術(shù)是世界上正在研究的新興技術(shù)，它有效率高（可達(dá)45％-55％，火力發(fā)電效率為30％）、污染少等優(yōu)點(diǎn)，將一束等離子體（高溫下電離的氣體，含有大量帶正電和帶負(fù)電的微粒）以聲速的0.8～2.5倍的速度噴射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)中有兩塊金屬板A，B（相當(dāng)于電源的兩個(gè)極，并與外電阻R相連），這時(shí)A，B上就積聚電荷產(chǎn)生電壓，設(shè)粒子所帶電量為q，進(jìn)入磁場(chǎng)的噴射速度是v，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，AB間的距離為d．

（1）說(shuō)明磁流體發(fā)電中能量的轉(zhuǎn)換關(guān)系，求出兩極間電壓的最大值；

（2）設(shè)磁流體發(fā)電機(jī)內(nèi)阻為r，當(dāng)外電阻R是多少時(shí)輸出功率最大？并求最大輸出功率；

（3）磁懸浮現(xiàn)象是指將某種低溫液態(tài)物質(zhì)倒入金屬盤后，能使金屬盤達(dá)到轉(zhuǎn)變溫度從而產(chǎn)生超導(dǎo)現(xiàn)象，在金屬盤上方釋放一永磁體，當(dāng)它下落到盤上方某一位置時(shí)即產(chǎn)生磁懸浮現(xiàn)象，試分析說(shuō)明產(chǎn)生磁懸浮現(xiàn)象的原因；

（4）利用磁懸浮現(xiàn)象，人們已經(jīng)設(shè)計(jì)制成磁懸浮高速列車，此種列車車廂下部裝有電磁鐵，運(yùn)行所需槽形導(dǎo)軌的底部和側(cè)壁裝有線圈，其作用是什么?這種列車的運(yùn)行速度是一般列車的3～4倍，簡(jiǎn)述能達(dá)到這樣高速的原因。

（12分）據(jù)報(bào)道，1992年7月，美國(guó)“阿特蘭蒂斯”號(hào)航天飛機(jī)進(jìn)行了一項(xiàng)衛(wèi)星懸繩發(fā)電實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)取得了部分成功.航天飛機(jī)在地球赤道上空離地面約3000 km處由東向西飛行，相對(duì)地面速度大約6.5×10³ m/s，從航天飛機(jī)上向地心方向發(fā)射一顆衛(wèi)星，攜帶一根長(zhǎng)20 km，電阻為800Ω的金屬懸繩，使這根懸繩與地磁場(chǎng)垂直，做切割磁感線運(yùn)動(dòng).假定這一范圍內(nèi)的地磁場(chǎng)是均勻的.磁感應(yīng)強(qiáng)度為4×10^-5T，且認(rèn)為懸繩上各點(diǎn)的切割速度和航天飛機(jī)的速度相同.根據(jù)理論設(shè)計(jì)，通過(guò)電離層（由等離子體組成）的作用，懸繩可以產(chǎn)生約3 A的感應(yīng)電流，試求：

（1）金屬懸繩中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；

（2）懸繩兩端的電壓；

（3）航天飛機(jī)繞地球運(yùn)行一圈懸繩輸出的電能（已知地球半徑為6400 km）。

（12分）人造地球衛(wèi)星常常利用太陽(yáng)能電池作為電源，太陽(yáng)能電池由許多片電池板組成。設(shè)某太陽(yáng)能電池板的內(nèi)電阻為r＝20Ω，它不接外電路時(shí)兩極間的電壓為8×10^－4V。

（1）該太陽(yáng)能電池板的電動(dòng)勢(shì)為多大？

（2）該太陽(yáng)能電池板的短路電流為多大？

（3）若在該太陽(yáng)能電池板的兩極間連接一只定值電阻R，R＝5Ω，則電阻R兩端的電壓為多大？

（12分）某海灣共占面積，漲潮時(shí)水深20，此時(shí)若關(guān)上水壩閘門，可使水位保持20不變，退潮時(shí)壩外水位降至18，假設(shè)利用此水壩建水利發(fā)電站，已知重力勢(shì)力轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿男�率�?0%，每天有2次漲潮，則該電站一天能發(fā)出的電能是多少？若輸電電壓為100，輸電線的電阻是10，用戶端得到的電功率是多少？

（12分）質(zhì)量為m的鋼板與直立輕彈簧的上端連接，彈簧下端固定在地上。平衡時(shí)，彈簧的壓縮量為x₀，如圖3-15所示。物塊從鋼板正對(duì)距離為3X₀的A處自由落下，打在鋼板上并立刻與鋼板一起向下運(yùn)動(dòng)，但不粘連，它們到達(dá)最低點(diǎn)后又向上運(yùn)動(dòng)。已知物體質(zhì)量也為m時(shí)，它們恰能回到O點(diǎn)，若物塊質(zhì)量為2m，仍從A處自由落下，則物塊與鋼板回到O點(diǎn)時(shí)，還具有向上的速度，求物塊向上運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)與O點(diǎn)的距離。

如圖所示，質(zhì)量分別為m和2m的兩個(gè)小球A和B，中間用輕質(zhì)桿相連，在桿的中點(diǎn)O處有一固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸，把桿置于水平位置后釋放，在B球順時(shí)針擺動(dòng)到最低位置的過(guò)程中

A．B球的重力勢(shì)能減少，動(dòng)能增加，B球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

B．A球的重力勢(shì)能增加，動(dòng)能也增加，A球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒。

C．A球、B球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

D．A球、B球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械不守恒

（10分）一列火車由機(jī)車牽引沿水平軌道行使，經(jīng)過(guò)時(shí)間t，其速度由0增大到v。已知列車總質(zhì)量為M，機(jī)車功率P保持不變，列車所受阻力f為恒力。求：這段時(shí)間內(nèi)列車通過(guò)的路程。

物體m從傾角為α的固定的光滑斜面由靜止開(kāi)始下滑，斜面高為h，當(dāng)物體滑至斜面底端，重力做功的瞬時(shí)功率為

（12分）如圖所示，質(zhì)量為M的木塊放在光滑水平面上，現(xiàn)有一質(zhì)量為m的子彈以速度v₀射入木塊中。設(shè)子彈在木塊中所受阻力不變，大小為f，且子彈未射穿木塊。若子彈射入木塊的深度為D，則木塊向前移動(dòng)距離是多少？系統(tǒng)損失的機(jī)械能是多少？