天文学家测得银河系中氦的含量约为25%。有关研究表明,宇宙中氦生成的途径有两条:一是在宇宙诞生后2分钟左右生成的;二是在宇宙演化到恒星诞生后,由恒星内部的氢核聚变反应生成的。
(1)4个氢核(H)聚变成1个氦核(
He),同时放出2个正电子(
e)和2个中微子(ν0),请写出该氢核聚变反应的方程,并计算一次反应释放的能量。
(2)研究表明,银河系的年龄约为t=3.8×1017s,每秒银河系产生的能量约为1×1037J(P=1×1037J/s),现假定该能量全部来自上述氢核聚变反应,试估算银河系中氦的含量(最后结果保留2位有效数字)
(3)根据你的估算结果,对银河系中氦的主要生成途径作出判断。
(可能用到的数据:银河系的质量约为M=3×1041kg,原子质量单位1u=1.66×10kg,1u相当于1.5×10
J的能量,电子质量me=0.0005u,氦核质量mα=4.0026u,氢核质量mp=1.0078u,中微子ν0质量为零。
(14分)如图所示,固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动.t=0时,磁感应强度为B0,此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形.为使MN棒中不产生感应电流,从t=0开始,磁感应强度B应怎样随时间t变化?请推导出这种情况下B与t的关系式.
甲、乙两处相距8m。物体A由甲处向乙处的方向作匀加速直线运动,初速度为零,加速度为2m/s2;物体B由乙处出发沿A运动的同一方向作匀速直线运动,速度是4m/s,但比A早1s钟开始运动。求:
(1) 物体A开始运动后经多少时间追上物体B?
(2) 物体A开始运动后经多少时间两物相距最远?这个最远距离是多大?
某有雾天气下,能见度为x=48m。若汽车刹车时加速度为a=-6m/s2(运动方向为正方向),为避免与前方停在路中的故障车相撞。
(1)若不考虑司机的反应时间,汽车最多可以多大速度行驶?
(2)若汽车以18m/s行驶,刹车的加速度仍为a=-6m/s2,则司机的反应时间最多为多少秒?
(16分)如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板
间的距离d=40 cm.电源电动势E=24 V,内电阻r=1 Ω,电阻R=15 Ω.闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球从B板小孔以
初速度v0=4 m/s竖直向上射入板间.若小球带电荷量为q=1×10-2C,
质量为m=2×10-2kg,不考虑空气阻力.那么,滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,
小球恰能到达A板?此时,电源的输出功率是多大?(取g=10 m/s2)
如图实线是某时刻的波形图象,虚线是经过0.2s时的波形图象。求:波传播的可能距离
可能的周期
可能的波速