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被转化为电能.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
+n→
+
+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mU、mBa、mKr分别表示
、
、
的质量.mn、mp分别表示中子、质子的质量,c为光在真空中传播的速度,则在上述反应过程中放出的核能ΔE=__________________________.
(2)有一座发电能力为P=1.00×106 kW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,
的质量mU=390×10-27 kg.求每年(1年=3.15×107 s)消耗的
的质量.
如图所示,一储油桶,底面直径与高均为1m。当桶内无油时,从某点A恰能看到桶底边缘上的某点B。当桶内油的深度等于桶高的一半时,由点A沿方向AB看去,恰能看到桶底上的点C,两点C、B相距0.25m。求油的折射率和光在油中的传播速度。
某振荡电路自感线圈的自感系数是4毫亨,电容器电容为2.5皮法。求该振荡电路的振荡周期以及发出的电磁波在空中的波长(π=3.14)。
如图所示,足够长的光滑导轨ab、cd 固定在竖直平面内,导轨间距为l,b、c两点间接一阻值为R的电阻。ef是一水平放置的导体杆,其质量为m、电阻值为2R,杆与ab、cd 保持良好接触。整个装置放在磁感应强度满足B=B0+ky的非匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直。现用一竖直向上的力拉导体杆,使导体杆由y=0从静止开始做加速度为
的匀加速运动,在金属杆ef上升了h高度的过程中,bc间电阻R产生的焦耳热为Q。重力加速度为
,不计导轨电阻及感应电流间的相互作用。求:
(1)导体杆上升高度h过程中拉力做的功;
(2)导体杆上升到h时所受拉力F的大小;
(3)导体杆上升到h过程中通过杆的电量。
如下图所示的木板由倾斜部分和水平部分组成,两部分之间由一段圆弧面相连接.在木板的中间有位于竖直面内的光滑圆槽轨道,斜面的倾角为θ。现有10个质量均为m、半径均为r的均匀刚性球,在施加于1号球的水平外力F的作用下均静止,力F与圆槽在同一竖直面内,此时1号球球心距它在水平槽运动时的球心高度差为h。现撤去力F使小球开始运动,直到所有小球均运动到水平槽内.重力加速度为g。求:
(1)水平外力F的大小;静止时圆槽对小球1的支持力大小;
(2)1号球刚运动到水平槽时的速度;
(3)整个运动过程中,2号球对1号球所做的功.
如图(a)所示,在电场强度为E、方向水平向右的匀强电场中,有两个质量均为m的小球A、B(可被视为质点),被固定在一根绝缘轻杆的两端,轻杆可绕与电场方向垂直的固定转动轴O无摩擦转动,小球A、B与轴O间的距离分别为l、2l,其中小球B上带有电量为q的正电荷,小球A不带电。将轻杆转动到水平方向后,无初速释放,若已知
=
。
求(1)轻杆转动到何位置时,小球A、B的速率达到最大。
(2)若l=
米,小球A、B的最大速率为多少?
某同学是这样解的:(1)目前轻杆无法平衡,在小球A、B的带动下,开始顺时针转动,当A、B的速度达到最大时,小球B所受的电场力与重力的合力恰与杆平行,如图(b)所示,
所以tanθ=qE/mg=¼¼¼¼,
(2)对从a图位置到b图位置过程用动能定理求出A、B两球的最大速率。
你认为这位同学的解法是否正确,若正确,请完成计算;若不正确,请说明理由,并用你自己的方法算出正确结果。