太阳内部持续不断地发生着4个质子聚变为一个氦核的热核反应,这个核反应释放出的大量能量就是太阳的能源.(1)写出这个核反应方程.(2)这一核反应能释放出多少能量?(3)已知太阳每秒释放能量为3.8×1026 J,则太阳每秒减少的质量为多少kg?(4)若太阳质量减小万分之三,热核反应不能继续进行,计算太阳还能存在多少年?(mp=1.0073 u,mα=4.0015 u,me=0.00055 u,太阳的质量为2×1030 kg)
“太空粒子探测器”是由加速、偏转和收集三部分组成,其原理可简化如下:如图甲所示,辐射状的加速电场区域边界为两个同心平行半圆弧面,圆心为O,外圆弧面AB的半径为L,电势为φ1,内圆弧面CD的半径为L/2,电势为φ2。足够长的收集板MN平行边界ACDB,O到MN板的距离OP为L。假设太空中漂浮着质量为m,电量为q的带正电粒子,它们能均匀地吸附到AB圆弧面上,并被加速电场从静止开始加速,不计粒子间的相互作用和其它星球对粒子引力的影响。(1)求粒子到达O点时速度的大小:(2)如图乙所示,在边界ACDB和收集板MN之间加一个半圆形匀强磁场,圆心为O,半径为L磁场方向垂直纸面向内,则发现从AB圆弧面收集到的粒子有2/3能打到MN板上(不考虑过边界ACDB的粒子再次返回),求所加磁感应强度的大小;(3)随着所加磁场大小的变化,试定量分析收集板MN上的收集效率η与磁感应强度B的关系。
如图所示,相距为L的两条足够长光滑平行金属导轨固定在水平面上,导轨由两种材料组成。PG右侧部分单位长度电阻为r0,且PQ=QH=GH=L。PG左侧导轨与导体棒电阻均不计。整个导轨处于匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下,磁感应强度为B。质量为m的导体棒AC在恒力F作用下从静止开始运动,在到达PG之前导体棒AC已经匀速。(1)求当导体棒匀速运动时回路中的电流;(2)若导体棒运动到PQ中点时速度大小为v1,试计算此时导体棒加速度;(3)若导体棒初始位置与PG相距为d,运动到QH位置时速度大小为v2,试计算整个过程回路中产生的焦耳热。
如图所示,质量为m的小球从A点水平抛出,抛出点距离地面高度为H,不计与空气的摩擦阻力,重力加速度为g。在无风情况下小球的落地点B到抛出点的水平距离为L;当有恒定的水平风力F时,小球仍以原初速度抛出,落地点C到抛出点的水平距离为3L/4,求:(1)小球初速度的大小; (2)水平风力F的大小;
如图所示,两质量分别为M1=M2=1.0kg的木板和足够高的光滑凹槽静止放置在光滑水平面上,木板和光滑凹槽接触但不粘连,凹槽左端与木板等高。现有一质量m=2.0kg的物块以初速度vo=5.0m/s从木板左端滑上,物块离开木板时木板的速度大小为1.0m/s,物块以某一速度滑上凹槽。已知物块和木板间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g取10m/s2。求:①木板的长度; ②物块滑上凹槽的最大高度.
如图所示,直角玻璃三棱镜ABC置于空气中,棱镜的折射率为,∠A=60°.一细光束从AC的中点D垂直AC面入射,AD,求:①画出光路图并计算出光从棱镜第一次射入空气时的折射角;②光从进入棱镜到它第一次从棱镜中射出所经历的时间(光在真空中的传播速度为c).