构成物质世界的基本粒子有电子、质子、中子、介子、超子等，有趣的是不少粒子都有对应的反粒子，例如质子对应有反质子，电子对应有反电子（正电子）等.反粒子与正粒子有完全相同的质量，却带有等量异种电荷，具有完全相反的电磁性质.物理学家推测，既然有反粒子存在，就有可能有由反粒子组成的反物质存在，所以寻找反物质是当前科学家关心的科研热点之一.
1998年6月，由我国科学家研制的阿尔法质谱仪，由“发现号”航天飞机搭载升空，寻找宇宙中反物质存在的证据.质谱仪的核心部分如图2所示，PQ、MN是两个平行板，它们之间存在一个匀强磁场区，磁场方向与两板平行，宇宙射线中的各种粒子从板PQ中央的小孔Ｏ垂直进入匀强磁场区，在磁场中发生偏转并打在附有感光底片的板MN上，留下痕迹.
（1）已知PQ与MN之间的距离为a，匀强磁场的磁感应强度为B，宇宙射线中的氢核的质量为m，带电量为e，以速度v从小孔O垂直PQ进入质谱仪的磁场区，求氢核在磁场中运动的轨道半径；
（2）求氢核在ＭN上留下的痕迹与正对O点的O′点的距离b；
（3）若宇宙射线中的反氦核和反氢核以相同的速度进入质谱仪的磁场区，它们在MN上留下的痕迹分别在什么位置？它们与O′点的距离各是多大？

构成物质世界的基本粒子有电子、质子、中子、介子、超子等，有趣的是不少粒子都有对应的反粒子，例如质子对应的有反质子，电子对应的有反电子（正电子）等．反粒子与正粒子有完全相同的质量，却带有等量异种电荷，具有完全相反的电磁性质．物理学家推测，既然有反粒子存在，就可能有由反粒子组成的反物质存在，所以寻找反物质是当前科学家关心的科研热点之一．1998年6月，我国科学家和工程师研制的阿尔法磁谱仪由“发现号”航天飞机搭载升空，寻找宇宙中反物质存在的证据．磁谱仪的核心部分如图所示，PQ、MN是两个平行板，它们之间存在一个匀强磁场区，磁场方向与两板平行，宇宙射线中的各种粒子从板PQ中央的小孔O垂直PQ板进入匀强磁场区，在磁场中发生偏转并打在附有感光底片的板MN上，留下痕迹．

 

　　（1）已知PQ与MN之间的距离为a，匀强磁场的磁感应强度为B，宇宙射线中的氢核的质量为m，带电量为e，以速度v从小孔O垂直PQ板进入磁谱仪的磁场区．请画出它进入磁场区后轨迹的示意图，并求出氢核在磁场中运动的轨道半径．

　　（2）求氢核在MN上留下的痕迹与正对O点的O′点的距离b．

　　（3）若宇宙射线中的反氦核和反氢核以相同的速度进入磁谱仪的磁场区，它们在MN上留下的痕迹分别在什么位置？它们与O′点的距离各多大？

 

构成物质世界的基本粒子有电子、质子、中子、介子、超子等，有趣的是不少粒子都有对应的反粒子，例如质子对应的有反质子，电子对应的有反电子（正电子）等．反粒子与正粒子有完全相同的质量，却带有等量异种电荷，具有完全相反的电磁性质．物理学家推测，既然有反粒子存在，就可能有由反粒子组成的反物质存在，所以寻找反物质是当前科学家关心的科研热点之一．1998年6月，我国科学家和工程师研制的阿尔法磁谱仪由“发现号”航天飞机搭载升空，寻找宇宙中反物质存在的证据．磁谱仪的核心部分如图所示，PQ、MN是两个平行板，它们之间存在一个匀强磁场区，磁场方向与两板平行，宇宙射线中的各种粒子从板PQ中央的小孔O垂直PQ板进入匀强磁场区，在磁场中发生偏转并打在附有感光底片的板MN上，留下痕迹．

 

　　（1）已知PQ与MN之间的距离为a，匀强磁场的磁感应强度为B，宇宙射线中的氢核的质量为m，带电量为e，以速度v从小孔O垂直PQ板进入磁谱仪的磁场区．请画出它进入磁场区后轨迹的示意图，并求出氢核在磁场中运动的轨道半径．

　　（2）求氢核在MN上留下的痕迹与正对O点的O′点的距离b．

　　（3）若宇宙射线中的反氦核和反氢核以相同的速度进入磁谱仪的磁场区，它们在MN上留下的痕迹分别在什么位置？它们与O′点的距离各多大？

 

构成物质世界的基本粒子有电子、质子、中子、介子、超子等，有趣的是不少粒子都有对应的反粒子．例如质子对应的有反质子．电子对应的有反电子(正电子)等．反粒子与正粒子有完全相同的质量，却带有等量异种电荷，具有完全相反的电磁性质．物理学家推测，既然有反粒子存在，就可能有反粒子组成的反物质存在，所以寻找反物质是当前科学家关心的科研热点之一．1998年6月，我国科学家和工程师研制的阿尔法磁谱仪由“发现号”航天飞机搭载升空，寻找宇宙中反物质存在的证据．磁谱仪的核心部分如图所示，PQ，MN是两个平行板，它们之间存在一个匀强磁场区，磁场方向与两板平行．宇宙射线中的各种粒子从板PQ中央的小孔O垂直PQ板进入匀强磁场区，在磁场中发生偏转并打在附有感光底片的板MN上，留下痕迹．

假设宇宙射线中存在氢核、反氢核、氦核、反氦核四种粒子，它们以相同速度v从小孔O垂直PQ板进入磁谱仪的磁场区，并打在感光底片上的a，b，c，d四点，已知氢核质量为m，电荷量为e，PQ与MN间的距离为L，ad间的距离为2L．

(1)指出a，b，c，d四点分别是由哪种粒子留下的痕迹？(不要求写出判断过程)

(2)匀强磁场的磁感应强度B为多大？

(3)bc两点之间的距离为多少？

随着科学技术的进步和生产力的发展，能源构成也在不断地发生变化。图4反映了能源消费构成的变化。请完成31～36题：

图4

31.大约在　　　世纪　　　年代以后，人类利用化石能源（煤炭、石油、天然气）的比重超过了生物能源。造成这种变化的历史条件是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

32.据测算，我国工业产品能源、原材料的消耗占企业生产成本的75%左右，如果能降低1个百分点，就能取得100多亿元的效益。我国应采取哪些措施降低能耗？

33.在其他能源中，核能具有能量密度大，地区适应性强的优势。在核电站中，核反应堆释放的核能转化为电能。核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能。

（1）核反应方程式U+n→Ba+Kr+aX是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，a为X的个数，则X为　　　，a =　　　。以,m _U、m _{B a}、m _{K r}分别表示U、Ba、Kr核的质量，m_n、m_p分别表示中子、质子的质量，c为光在真空中传播的速度，则在上述核反应过程中放出的核能ΔE=　                 　　。

（2）有一座发电能力为P=1.00×10⁶kW的核电站，核能转化为电能的效率η=40%。假定反应堆中发生的裂变反应全是本题（1）中的核反应，已知每次核反应过程放出的核能ΔE=2.78×10^－11 J，U核的质量m_U=390×10^－27 kg。求每年（1年=3.15×10⁷ s）消耗的U的质量。

34.自然界中的铀和钴都有同位素。

（1）铀主要以三种同位素的形式存在，三种同位素的原子百分含量分别为U 0.005%、U 0.72%、U 99.275%。请列出计算U元素近似原子量的计算式（不必算出具体数值）：　　      。

（2）放射性同位素⁶⁰Co能够产生γ射线。高速运动的γ射线作用于DNA，能够产生氢键断裂、碱基替换等效应，从而有可能诱发生物产生    　　　，使生物体出现可遗传的变异，从而选择和培育出优良品种。此外用γ射线照射过的食品有利于贮藏，这是因为γ射线能　　　、　　　。在进行照射生物或食品的操作时，需要注意人体防护。操作完毕后，人体　　　（可以、不可以）直接触摸射线处理过的材料。

35.中国发展核武器对世界政治军事格局产生了深远影响。请回答：

   （1）根据下表资料分析我国核试验的特点。

比较项目　　　　　　　 　　　　　 国　别	首次核试验年代	试验次数	备  注
美国	1945	1032
苏（俄）	1949	715
英国	1952	45	不包括1962年以后与美国共同试验之次数
法国	1960	210
中国	1964	45

  （2）结合所学知识说明我国核试验的目的。

  （3）我国在核武器使用问题上坚持的原则是什么？这一原则所依据的我国外交政策的基本点是什么？

36.我们应如何辩证地看待人类对核资源的利用？