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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:一是在宇宙中诞生后3分钟左右生成的;二是在宇宙演化到恒星诞生后,由恒星内部氢核聚变反应生成的.
(1)把氢核聚变反应简化为4个氢核()聚变成氦核().同时放出2个正电子()和2个中微子(νe),请写出该氢核聚变反应的方程式,并计算一次反应释放的能量.
(2)研究表明,银河系的年龄为t=3.8×1017 s,每秒钟银河系产生的能量约略为1×1037 J(即P=1×1037 J/s),现假定该能量全部来自上述氢核聚变反应.试估计算银河系中氦的质量(最后结果保留一位有效数字).
(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:银河系质量为M=3×1041 kg,质量单位1 u=1.66×10-27 kg,1u相当于1.5×10-10 J的能量,电子质量Me="0.000" 5 u,氦核质量Mα="4.002" 6 u,氢核质量MP="1.007" 8 u,中微子(Ve)质量为零.

科目 物理   题型 计算题   难度 中等
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如图所示,质量为M的长方形木板静止在光滑水平面上,木板的左侧固定一劲度系数为k的轻质弹簧,木板的右侧用一根伸直的并且不可伸长的轻绳水平地连接在竖直墙上。绳所能承受的最大拉力为T0一质量为m的小滑块以一定的速度在木板上无摩擦地向左运动,而后压缩弹簧。弹簧被压缩后所获得的弹性势能可用公式计算,k为劲度系数,z为弹簧的形变量。
(1)若在小滑块压缩弹簧过程中轻绳始终未断,并且弹簧的形变量最大时,弹簧对木板的弹力大小恰好为T,求此情况下小滑块压缩弹簧前的速度v0
(2)若小滑块压缩弹簧前的速度为已知量,并且大于(1)中所求的速度值求此情况下弹簧压缩量最大时,小滑块的速度;
(3)若小滑块压缩弹簧前的速度人于(1)中所求的速度值v0,求小滑块最后离开木板时,相对地面速度为零的条件。

如图甲所示,CDE是固定在绝缘水平面上的光滑金属导轨,CD=DE=L,∠CDE=60°,CD和DE单位长度的电阻均为r0,导轨处于磁感应强度为B、竖直向下的匀强磁场中。 MN是绝缘水平面上的一根金属杆,其长度大于L,电阻可忽略不计。现MN在向右的水平拉力作用下以速度v0。在CDE上匀速滑行。MN在滑行的过程中始终与CDE接触良好,并且与C、E所确定的直线平行。
(1)求MN滑行到C、E两点时,C、D两点电势差的大小;
(2)推导MN在CDE上滑动过程中,回路中的感应电动势E与时间t的关系表达式;
(3)在运动学中我们学过:通过物体运动速度和时间的关系图线(v – t 图)可以求出物体运动的位移x,如图乙中物体在0 – t0。时间内的位移在数值上等于梯形Ov0Pt的面积。通过类比我们可以知道:如果画出力与位移的关系图线(F—x图)也可以通过图线求出力对物体所做的功。
请你推导MN在CDE上滑动过程中,MN所受安培力F与MN的位移x的关系表达式,并用F与x的关系图线求出MN在CDE上整个滑行的过程中,MN和CDE构成的回路所产生的焦耳热。

如图所示,倾角=37°的斜面固定在水平面上。质量m=1.0kg的小物块受到沿斜面向上的F=9.0N的拉力作用,小物块由静止沿斜面向上运动。小物块与斜面间的动摩擦因数(斜面足够长,取g=l0m/s2。sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)求小物块运动过程中所受摩擦力的大小;
(2)求在拉力的作用过程中,小物块加速度的大小;
(3)若在小物块沿斜面向上运动0.80m时,将拉力F撤去,求此后小物块沿斜面向上运动的距离。

.如图所示,物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面(设经过B点前后速度大小不变),最后停在C点.每隔0.2秒钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据.(重力加速度g=10m/s2
求:(1)斜面的倾角a


(2)物体与水平面之间的动摩擦因数m
(3)t=0.6s时的瞬时速度v

图所示,一水平圆盘绕过圆心的竖直轴转动,圆盘边缘有一质量m=1.0kg的小滑块.当圆盘转动的角速度达到某一数值时,滑块从圆盘边缘滑落,经光滑的过渡圆管进入轨道ABC.以知AB段斜面倾角为53°,BC段斜面倾角为37°,滑块与圆盘及斜面间的动摩擦因数均μ="0.5" ,A点离B点所在水平面的高度h=1.2m.滑块在运动过程中始终未脱离轨道,不计在过渡圆管处和B点的机械能损失,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,取g=10m/s2,sin37°="0.6;" cos37°=0.8
(1)若圆盘半径R=0.2m,当圆盘的角速度多大时,滑块从圆盘上滑落?
(2)若取圆盘所在平面为零势能面,求滑块到达B点时的机械能.
(3)从滑块到达B点时起,经0.6s 正好通过C点,求BC之间的距离.

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