太阳现正处于主序星演化阶段.它主要是由电子和、等原子核组成.维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应,核反应方程是,放出的核能最后转化为辐射能(普朗克常量J·s).要求:(1)已知质子质量mp,氦核的质量mα,电子质量me,光速c.求每发生一次上述聚变反应所释放的核能;(2)用上述辐射中产生的波长为400nm某一单色光去照射逸出功为3.0×10-19J金属材料铯时,能否产生光电效应?若能,求出产生的光电子的最大初动能.
如图所示,在直角坐标系xoy平面的第Ⅱ象限内有半径为r的圆o1分别与x轴、y轴相切于C(-r,0)、D(0,r) 两点,圆o1内存在垂直于xoy平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.与y轴负方向平行的匀强电场左边界与y轴重合,右边界交x轴于G点,一带正电的A粒子(重力不计)电荷量为q、质量为m,以某一速率垂直于x轴从C点射入磁场,经磁场偏转恰好从D点进入电场,最后从G点以与x轴正向夹角为45°的方向射出电场.求:(1)A粒子在磁场区域的偏转半径及OG之间的距离;(2)该匀强电场的电场强度E;(3)若另有一个与A的质量和电荷量均相同、速率也相同的粒子A′,从C点沿与x轴负方向成30°角的方向射入磁场,则粒子A′再次回到x轴上某点时,该点的坐标值为多少?
如图所示,质量M=1.5kg的小车静止于光滑水平面上并紧靠固定在水平面上的桌子右边,其上表面与水平桌面相平,小车的左端放有一质量为0.5kg的滑块Q.水平放置的轻弹簧左端固定,质量为0.5kg的小物块P置于光滑桌面上的A点并与弹簧的右端接触,此时弹簧处于原长.现用水平向左的推力F将P缓慢推至B点(弹簧仍在弹性限度内),推力做功WF=4J,撤去F后,P沿桌面滑到小车左端并与Q发生弹性碰撞,最后Q恰好没从小车上滑下.已知Q与小车表面间动摩擦因数μ=0.1.(g=10m/s2)求:(1)P刚要与Q碰撞前的速度是多少?(2)Q刚在小车上滑行时的初速度v0是多少?(3)为保证Q不从小车上滑下,小车 的长度至少为多少?
下图是放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置的示意图。滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成,其中水平直轨AB与倾斜直轨CD的长度均为L=3m,圆弧形轨道AQC和BPD均光滑,AQC的半径为r=1m,AB、CD与两圆弧形轨道相切,O2D、O1C与竖直方向的夹角均为q=37°。现有一质量为m=1kg的滑块(可视为质点)穿在滑轨上,以v0=5m/s的初速度从B点开始水平向左运动,滑块与两段直轨道间的动摩擦因数均为μ=0.2,滑块经过轨道连接处的机械能损失忽略不计。取g=10m/s2,sin37°=0.6,求:(1)滑块第一次回到B点时的速度大小;(2)滑块第二次到达C点时的动能;(3)滑块在CD段上运动的总路程。
一辆汽车的质量为m,其发动机的额定功率为P0。从某时刻起汽车以速度v0在水平公路上沿直线匀速行驶,此时汽车发动机的输出功率为 ,接着汽车开始沿直线匀加速行驶,当速度增加到 时,发动机的输出功率恰好为P0。如果汽车在水平公路上沿直线行驶中所受到的阻力与行驶速率成正比,求:(1)汽车在水平公路上沿直线行驶所能达到的最大速率vm;(2)汽车匀加速行驶所经历的时间和通过的距离;(3)为提高汽车行驶的最大速率,请至少提出两条在设计汽车时应考虑的建议。
如图所示,两块相同的金属板正对着水平放置,板间距离为d。当两板间加电压U时,一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子,以水平速度v0从A点射入电场,经过一段时间后从B点射出电场,A、B间的水平距离为L,不计重力影响。求:(1)带电粒子从A点运动到B点经历的时间;(2)带电粒子经过B点时速度的大小;(3)A、B间的电势差。