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太阳现正处于主序星演化阶段.它主要是由电子和
 
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等原子核组成.维持太阳辐射的是他内部的核聚变反应,核反应方程是2
 
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He+释放核能
,这些核能最后转化为辐射能.(1)已知质子质量mp,氦核的质量mα,电子质量me,光速c.试求每发生一次上述聚变反应所释放的核能.(2)用上述辐射中产生的波长为400nm某一单色光去照射逸出功为3.0×10-19J金属材料铯时,能否产生光电效应?若能,试求出产生的光电子的最大初动能.(普朗克常量h=6.63×10-34J?s)
分析:根据爱因斯坦质能方程,结合质量亏损求出释放的核能.根据光电效应的条件判断能否发生光电效应,通过光电效应方程求出光电子的最大初动能.
解答:解:(1)根据爱因斯坦质能方程得,△E=△mc2=(4mp+2me-mα)c2
(2)单色光的能量为E=h
c
λ
=6.63×10-34×
10-8
10-7
=4.9725×10-19J>3.0×10-19J
所以可以产生光电效应.最大初动能为Ekm=hv-W0=4.9725×10-19-3.0×10-19=1.9725×10-19J.
答:(1)每发生一次上述聚变反应所释放的核能为(4mp+2me-mα)c2
(2)能够发生光电效应,光电子的最大初动能为1.9725×10-19J.
点评:解决本题的关键掌握光电效应方程和爱因斯坦质能方程,并能灵活运用.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

太阳现正处于主序星演化阶段,它主要是由电子的
 
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H、
 
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He等原子核组成,维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应,核反应方程是2e+4
 
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He+释放的核能,这些核能最后转化为辐射能,根据目前关于恒星演化的理论,若由于聚变反应而使太阳中的
 
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H核数目从现有数减少10%,太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段,为了简化,假定目前太阳全部由电子和
 
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H核组成.?
(1)为了研究太阳演化进程,需知道目前太阳的质量M,已知地球半径R=6.4×106 m,地球质量m=6.0×1024 kg,月地中心的距离r=1.5×1011 m,地球表面处的重力加速度g=10m/s2,1年约为3.2×107 s,试估算目前太阳的质量M.?
(2)已知质量mp=1.6726×10-27 kg,
 
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He质量ma=6.6458×10-27 kg,电子质量me=0.9×10-30 kg,光速c=3×108 m/s.求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能.?
(3)又知地球上与太阳光垂直的每平方米截面上,每秒通过的太阳辐射能W=1.35×103 J/m2.试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命.(估算结果只要求一位有效数字)?

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科目:高中物理 来源: 题型:

太阳现正处于主序星演化阶段.它主要是由电子和等原子核组成.维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应,核反应方程是释放的核能,这些核能最后转化为辐射能.根据目前关于恒星演化的理论,若由于聚变反应而使太阳中的核数目从现有数减少10%,太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段.为了简化,假定目前太阳全部由电子和核组成.

(1)为了研究太阳演化进程,需知道目前太阳的质量M.已知地球半径R=6.4×106 m,地球质量m=6.0×1024 kg,日地中心的距离r=1.5×1011 m,地球表面处的重力加速度g=10m/s2 ,1年约为3.2×107秒,试估算目前太阳的质量M.

(2)已知质子质量mp=1.6726×1027 kg,质量mα=6.6458×1027 kg,电子质量 me=0.9×1030 kg,光速c=3×108 m/s.求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能.

(3)又知地球上与太阳垂直的每平方米截面上,每秒通过的太阳辐射能w=1.35×103 W/m2.试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命.(估算结果只要求一位有效数字.)

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科目:高中物理 来源:2010年江苏省高二下学期期末考试物理 题型:计算题

(12分)太阳现正处于主序星演化阶段.它主要是由电子和 等原子核组成.维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应,核反应方程是,放出的核能最后转化为辐射能(普朗克常量J·s).要求:

(1)已知质子质量mp,氦核的质量mα,电子质量me,光速c.求每发生一次上述聚变反应所释放的核能;

(2)用上述辐射中产生的波长为400nm某一单色光去照射逸出功为3.0×10-19J金属材料铯时,能否产生光电效应?若能,求出产生的光电子的最大初动能.

 

 

 

 

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科目:高中物理 来源:2010届高三物理每周精析精练:原子物理 题型:计算题

 太阳现正处于主序星演化阶段。它主要是由电子和等原子核组成。维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应,核反应方程是释放的核能,这些核能最后转化为辐射能。根据目前关于恒星演化的理论,若由于聚变反应而使太阳中的核数目从现有数减少10%,太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段。为了简化,假定目前太阳全部由电子和核组成。

(1)为了研究太阳演化进程,需知道目前太阳的质量M。已知地球半径R=6.4×106 m,地球质量m=6.0×1024 kg,日地中心的距离r=1.5×1011 m,地球表面处的重力加速度 g=10 m/s2 ,1年约为3.2×107 秒,试估算目前太阳的质量M。

(2)已知质子质量mp=1.6726×1027 kg,质量mα=6.6458×1027 kg,电子质量 me=0.9×1030 kg,光速c=3×108 m/s。求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能。

(3)又知地球上与太阳垂直的每平方米截面上,每秒通过的太阳辐射能w=1.35×103 W/m2。试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命。(估算结果只要求一位有效数字。)

      

 

 

 

 

 

 

 

 

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