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【题目】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种:一是在宇宙诞生后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)把轻核聚变反应简化为4个氢核(H)聚变成氦核(He,同时放出两个正电子(e)和两个中微子(ν,请写出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,银河系的年龄约为t=38×1017s,每秒钟银河系产生的能量约为1×1037J(即P=1×1037J/s,现假定该能量全部来自于上述轻核聚变反应,试估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=3×1041kg,原子质量单位1u=166×10-27kg,1u相当于15×10-10J的能量,电子质量Me=00005u,氦核质量Mα=40026u,氢核质量MH=10078u,中微子(ν)质量为零。〕

【答案】14+2+2γ 4.14×10-12J

26.0×1039kg

3)宇宙诞生后不久产生的

【解析】

试题(1)由质量数与核电荷数守恒可知,

核反应方程式为:

核反应中的质量亏损:△m=4mpmα2me

释放出的核能:△E=△mc2=414×1012J

2)核反应产生的氦的质量:m=×mα=6×1039kg

3)氦的含量k==≈2%

由估算结果可知,k≈2%远小于25%的实际值,

所以银河系中的氦主要是宇宙诞生后不久生成的.

练习册系列答案
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(1)滑块到达C点时的速度;

(2)C点时滑块所受洛伦兹力;

(3)C点滑块对轨道的压力。

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A. 物块做匀加速直线运动的过程中不受摩擦力作用

B. 物块受到的摩擦力先减小后增大,最后保持不变

C. 某时刻物块受到的摩擦力为零

D. 某时刻弹簧对物块的作用力为零

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A. 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,R1消耗的功率变大

B. 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,电压表V示数变大

C. 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,电流表A1示数变大

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A.11B.12C.13D.16

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(1)在t=0到t=t0时间间隔内,流过电阻的电荷量的绝对值;

(2)在时刻tt>t0)穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小。

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(1)为保证测量的准确性,需要使斜槽末端保持水平,检测斜槽末端水平的方法是_____

(2)下列说法正确的是_____

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B.斜槽末端必须光滑

C.用折线连接记录的各点,以此描绘小球在空中运动的轨迹

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A.该同学运动到最低点时处于超重状态

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C.该同学在与转轴等高的位置时只受重力和座舱对他竖直向上的支持力作用

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