【题目】太阳内部的核聚变反应可以释放出大量的能量,这些能量以电磁波辐射的形式向四面八方辐射出去,其总功率达P=3.8×1026 W.
(1)估算太阳每秒钟的质量亏损.
(2)设太阳上的核反应都是4→+2+2ν+28 MeV这种形式的反应(ν是中微子,其质量远小于电子质量,是穿透力极强的中性粒子),地日距离L=1.5×1011 m,试估算每秒钟太阳垂直照射地面上每平方米有多少中微子到达.
(3)假设原始太阳全部由质子和电子组成,并且只有10%的质子可供“燃烧”,试估算太阳的寿命(太阳的质量为2.0×1030 kg,质子的质量为1.67×10-27 kg).
【答案】(1)4.2×109 kg (2)6×1014个 (3)112亿年
【解析】(1)太阳每秒钟释放的能量为ΔE=Pt=3.8×1026 J,由质能方程ΔE=Δmc2可得
Δm==kg=4.2×109 kg.
(2)设E0=28 MeV,每秒钟的核反应的次数为:
n===8.48×1037次
每秒钟产生的中微子为n1=2n=1.696×1038个
建一个以L为半径的球模型,球的表面积为
S=4πL2=2.826×1023 m2
则每平方米上有中微子的个数为:
n2===6×1014个.
(3)能发生反应的总质量为m1=M×10%=2.0×1030×10% kg=2.0×1029 kg,每次聚变用四个质子,每秒钟用的质子数为n3=4n=4×8.48×1037个,质子的质量mp=1.67×10-27 kg,
太阳的寿命为:
t==s
=3.53×1017 s≈112亿年.
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【题目】如图甲,固定在光滑水平面上的正三角形金属线框,匝数n=20,总电阻R=2.5Ω,边长L=0.3m,处在两个半径均为的圆形匀强磁场区域中,线框顶点与右侧圆中心重合,线框底边中点与左侧圆中心重合,磁感应强度垂直水平面向外,大小不变; 垂直水平面向里,大小随时间变化, 、的值如图乙所示,则下列说法正确的是(取3)
A. 通过线框中感应电流方向为顺时针方向
B. t=0时刻穿过线框的磁通量为0.1Wb
C. 在t=0.6内通过线框中的电量为0.12C
D. 经过t=0.6s线框中产生的热量为0.06J
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【题目】质点是一种理想模型.下列活动中,可将月球视为质点的是( )
A. 测量月球的自转周期 B. 研究月球绕地球的运行轨道
C. 观察月相的变化规律 D. 选择“嫦娥三号”的落月地点
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【题目】为了探究动能定理,现提供如图所示的器材,让小车在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行,请思考探究思路并回答问题(打点计时器所用交流电频率为50Hz):
(1)关于实验操作下列说法正确的是( )
A.应改变橡皮筋拉伸的长度,打出不同的纸带进行分析
B.应保持橡皮筋拉伸的长度不变,改变橡皮筋的条数,打出不同的纸带进行分析
C.应选取纸带上点迹间隔均匀的一段进行测量,以求出小车匀速运动时的速度
D.实验中将木板左端适当垫高的目的是:使重力分力平衡掉小车和纸带受到的摩擦力,提高实验的精确度
(2)如图是某同学在正确实验操作过程中得到的一条纸带,O、A、B、C、D、E、F为选取的计数点,相邻的两个计数点间有一个点没有画出,各计数点到O点的距离分别为:0.87cm、4.79cm、8.89cm、16.91cm、25.83cm、34.75cm,若打点计时器的打点频率为50Hz,则由该纸带可知本次实验中小车的速度是______m/s.
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【题目】关于书本静置于水平桌面和静止不动的吊灯这两个物理情景,下列说法正确的是( )
A. 吊灯对电线的拉力是由于电线发生形变而产生的
B. 电线对吊灯的拉力是由于吊灯发生形变而产生的
C. 书受到向上的弹力是由于书发生形变而产生的
D. 书对桌面的压力是由于书发生形变而产生的
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【题目】如图所示,MN、PQ是平行金属板,板长为L,板间距离为,PQ板带正电,MN板带负电,在PQ板的上方有垂直纸面向里的匀强磁场,一个电荷量为q,质量为m的带负电粒子以速度v0从MN板边缘沿平行于板的方向射入两板间,结果粒子从PQ板左边缘飞进磁场,然后又恰好从PQ板的右边缘飞进电场。不计粒子重力。求:
(1)两板间所加电场的场强大小
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小。
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【题目】如图所示,一金属直杆MN两端接有导线,悬挂于线圈上方,MN与线圈轴线均处于竖直平面内,为使MN垂直于纸面向外运动,可以( )
A.将a、c端接在电源正极,b、d端接在电源负极
B.将b、d端接在电源正极,a、c端接在电源负极
C.将a、d端接在电源正极,b、c端接在电源负极
D.以上都不对
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【题目】如图所示,一根长度L的直导体棒中通以大小为I的电流,静止在导轨上,已知垂直于导体棒的匀强磁场的磁感应强度为B,B的方向与竖直方向成θ角。下列说法中正确的是( )
A.导体棒受到磁场力大小为BLIsinθ
B.导体棒对轨道压力大小为mg+BLIsinθ
C.导体棒受到导轨摩擦力为
D.导体棒受到导轨摩擦力BLIcosθ
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【题目】关于重力,下列说法中正确的是( )
A. 物体所受的重力就是地球对物体的吸引力
B. 凡在地球表面附近的物体,一定受到重力的作用
C. 重力的方向一定指向地球的球心
D. 用细绳将物体竖直向上提起,物体静止时绳子受到的竖直向下的拉力就是物体的重力
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