电磁炮是利用磁场对电流的作用力,把电能转变成机械能,使炮弹发射出去的.如图所示,把两根互相平行的长直铜制轨道放在磁场中,轨道之间搁有长为l、质量为M的金属架,金属架上安放质量为m的炮弹.当有电流I1通过轨道和金属架时,炮弹与金属架整个在磁场力的作用下,获得速度v1时刻的加速度为a;当有大的电流I2通过轨道和炮弹时,炮弹最终以最大速度v2脱离金属架并离开轨道,则垂直于轨道平面的磁感应强度B为多大?(设金属架与炮弹在运动过程中所受的总阻力与速度的平方成正比)
受中子轰击时会发生裂变,产生和,同时放出能量.已知每个铀核裂变释放的平均能量为200 MeV. (1)写出核反应方程; (2)现在要建设发电功率为5×105 kW的核电站,用235U作核燃料,假设核裂变释放的能量一半转化为电能,那么该核电站一天消耗235U多少千克?(阿伏加德罗常数取6.0×1023 mol-1)
原子反应堆的功率为104 kW,1 h消耗的燃料为8.75 g.已知每个235U裂变时放出的核能为2×108 eV,求核燃料中235U所占的百分比.
科学家发现,太空中γ射线一般都是从很远的星体放射出来的.当γ射线爆发时,在数秒钟内所产生的能量,相当于太阳在过去一百亿年所发出的能量总和的一千倍左右,大致上等于太阳全部静质量所对应的能量的总和.科学家利用超级计算机对γ射线爆发的状态进行了模拟.经过模拟,发现γ射线爆发是起源于一个垂死的星球的“坍塌”过程,只有星球“坍塌”时,才可以发出这么巨大的能量.已知太阳光照射到地球上大约需要8 min.由此来估算:在宇宙中,一次γ射线爆发所放出的能量.(G=6.67×10-11 N·m2/kg2,结果保留两位有效数字)
238U的半衰期是4.5×109年,假设一块矿石中含有2 kg的238U.求: (1)经过45亿年后,还剩多少238U? (2)假设发生衰变的铀都变成了206Pb,矿石中含有多少铅? (3)这时铀、铅的质量之比是多少?
中子、质子、氘核D的质量分别为mn、mp、mD.现用光子能量为E的γ射线照射静止氘核,使之分解.用核符号写出上述核反应方程,若分解后的中子、质子的动能相等,则中子的动能是多少?