如图所示，两根光滑的平行金属导轨处于同一水平面内，相距L=0.3m，导轨的左端M、N用0.2
的电阻R连接，导轨电阻不计．导轨上停放着一金属杆，杆的电阻r为0.1，质量m为0.1kg，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感强度B为0.5T，为使R上的电压每秒钟均匀地增加0.05V，且M点的电势高于N点，必须使杆如何运动?若导轨足够长，则从杆开始运动后的第2s末外力的瞬时功率有多大?
太阳现正处于主序星演化阶段.它主要是由正、负电子和
、
等原子核组成的，维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，核反应方程是
（释放的核能），这些核能最后转化为辐射能.根据目前关于恒星演化的理论，若由于聚变反应而使太阳中的核数目从现有数减少10％，太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段，为了简化，假定目前太阳全部由核组成.
（1）为了研究太阳演化进程，需知道目前太阳的质量M，已知地球半径R＝6.4×106 m，地球质量m＝6.0×1024 kg，日地中心的距离r＝1.5×1011 m，地球表面处的重力加速度g＝10 m／s2，1年约为3.2×107 s，试估算目前太阳的质量M.
（2）已知质子质量mp＝1.672 6×10-27kg，He质量mα＝6.645 8×10 -27 kg，电子质量me＝0.9×10-30 kg，光速c＝3×108 m／s，求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能.
（3）已知地球上与太阳光垂直的每平方米截面上，每秒通过的太阳辐射能W＝1.35×103 J／m2，试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命.（估算结果只要求一位有效数字）
如图17-14所示，某一足够大的真空中，虚线PH右侧是磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，左侧是一场强为E、方向水平向左的匀强电场.静止于虚线PH上的一点O处的镭核
水平向右放出一个α粒子而衰变成氡核
.设α粒子与氡核分离后它们之间的作用可忽略不计，涉及动量问题时亏损的质量不计，重力不计.
图17-14
（1）写出镭核衰变的核反应方程;
（2）若经过一段时间，α粒子刚好到达虚线PH上的A点，测得OA＝L，求此时氡核的速率.（已知α粒子的比荷为b）
1930年科学家发现钋放出的射线贯穿能力极强，它甚至能穿透几厘米厚的铅板，1932年，英国年轻物理学家查德威克用这种未知射线分别轰击氢原子和氮原子，结果打出一些氢核和氮核.若未知射线均与静止的氢核和氮核正碰，测出被打出的氢核最大速度为vH＝3.5×107 m／s，被打出的氮核的最大速度vN＝4.7×106m／s，假定正碰时无机械能损失，设未知射线中粒子质量为m，初速为v，质子的质量为m′.
（1）推导被打出的氢核和氮核的速度表达式；
（2）根据上述数据，推算出未知射线中粒子的质量m与质子的质量m′之比.（已知氮核质量为氢核质量的14倍）
如图17-12所示，静止在匀强磁场中的63Li核俘获一个速度为v0＝7.7×104 m／s的中子而发生核反应，
，若已知He的速度为v2＝2.0×104 m／s，其方向跟中子反应前的速度方向相同，求：
图17-12
（1）
的速度是多大？
（2)在图中画出粒子和
的运动轨迹，并求它们的轨道半径之比.
（3）当粒子旋转了3周时，粒子旋转几周？
He的质量为3.015 0 u.
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