【题目】科学家初步估计月球土壤中至少有100万吨“氦3”(即23He),它是热核聚变的重要原料如果月球开发成功,将为地球带来取之不尽的能源.已知氨3核与氘核发生聚变反应有质子流产生
(1)写出核反应方程,
(2)若该反应中质量亏损为9.0×l0﹣30kg , 且释放的能量全部转化为生成物的总动能.试计算生成物的总动能(聚变前粒子的动能可忽略不计).
【答案】
(1)
根据题意设生成的新核 ,则由于在核反应过程中遵循质量数守恒故有3+2=1+A
解得A=4
根据核反应过程中核电荷数守恒可得2+1=1+Z
解得Z=2,
故新核为
所以核反应方程式为:
(2)
核反应过程中质量亏损为△m,根据爱因斯坦质能方程△E=△mC2
可得释放的能量△E=9.0×10﹣30×(3×108)2=8.1×10﹣13J
由于释放的能量全部转化为动能,故生成物的动能为8.1×10﹣13J.
【解析】①要写出核反应方程,必须知道生成物是什么,所以可以根据核反应过程遵循质量数守恒和核电荷数守恒求出新核的质量数、核电荷数从而确定新核,并最终写出核反应方程式.
②要计算生成物的总动能,就必须知道核反应释放的核能,根据爱因斯坦质能方程△E=△mC2即可求出核反应释放的能量.
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【题目】浙江最大抽水蓄能电站 2016 年将在缙云开建,其工作原理是:在用电低谷时(如深夜),电站利用电网多余电能把水抽到高处蓄水池中,到用电高峰时,再利用蓄水池中的水发电。如图所示,若该电站蓄水池(上水库)有效总库容量(可用于发电)为 7.86×106m3 , 发电过程中上下水库平均水位差 637m,年抽水用电为 2.4×108 kW·h,年发 电 量 为 1.8×108 kW·h ( 水 的 密 度 为 ρ=1.0×103kg/m3 , 重力加速度为 g=10m/s2 , 以下水库水面为零势能面)。则下列说法正确的是()
A.抽水蓄能电站的总效率约为 65%
B.发电时流入下水库的水流速度可达到 112m/s
C.蓄水池中能用于发电的水的重力势能约为 Ep=5.0×1013 J
D.该电站平均每天所发电能可供给一个大城市居民用电(电功率以105 kW 计算)约10h
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【题目】两个圆心相距5cm的半径均为1cm的金属圆球,它们所带电荷量的绝对值恒定不变,但电性可以改变,那么,下列说法正确的是( )
A.都带正电荷时相互作用力较大
B.都带负电荷时相互作用力较大
C.带异种电荷时相互作用力较人
D.不管带何种电荷作用力都一样大
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【题目】在可控核反应堆中需要给快中子减速,轻水、重水和石墨等常用作减速剂.中子在重水中可与 H核碰撞减速,在石墨中与 C核碰撞减速.上述碰撞可简化为弹性碰撞模型.某反应堆中快中子与静止的靶核发生对心正碰,通过计算说明,仅从一次碰撞考虑,用重水和石墨作减速剂,哪种减速效果更好? .
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【题目】某同学利用如图所示的方法估测反应时间.
首先,甲同学捏住直尺上端,使直尺保持竖直状态,直尺的零刻度线位于乙同学两指之间.当乙看见甲放开直尺时,立即用手指捏直尺,若捏住位置的刻度读数为x,则乙同学的反应时间为(重力加速度为g).
基于上述原理,某同学用直尺制作测量反应时间的工具,若测量范围为0~0.5s,则所用直尺的长度至少为 cm(g取10m/s2);若以相等时间间隔在该直尺的另一面标记出表示反应时间的刻度线,则每个时间间隔在直尺上对应的长度是的(选填“相等”或“不相等”).
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【题目】一质点以v0=6m/s的初速度、a=0.5m/s的加速度做匀加速直线运动,求:
(1)2s末质点的速度;
(2)质点经过x1=28m后的速度;
(3)质点经过x2=64m位移的过程中的平均速度.
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【题目】间距为 的两平行金属导轨由水平部分和倾斜部分平滑连接而成,如图所示,倾角为θ的导轨处于大小为 ,方向垂直导轨平面向上的匀强磁场区间Ⅰ中,水平导轨上的无磁场区间静止放置一质量为3 的“联动双杆”(由两根长为 的金属杆, 和 ,用长度为L的刚性绝缘杆连接而成),在“联动双杆”右侧存在大小为 ,方向垂直导轨平面向上的匀强磁场区间Ⅱ,其长度大于L,质量为 ,长为 的金属杆 ,从倾斜导轨上端释放,达到匀速后进入水平导轨(无能量损失),杆 与“联动双杆”发生碰撞后杆 和 合在一起形成“联动三杆”,“联动三杆”继续沿水平导轨进入磁场区间Ⅱ并从中滑出,运动过程中,杆 、 和 与导轨始终接触良好,且保持与导轨垂直。已知杆 、 和 电阻均为 。不计摩擦阻力和导轨电阻,忽略磁场边界效应。求:
(1)杆 在倾斜导轨上匀速运动时的速度大小 ;
(2)联动三杆进入磁场区间II前的速度大小 ;
(3)联动三杆滑过磁场区间II产生的焦耳热
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【题目】下列说法正确的是( )
A.核发生一次衰变时,新核与原来的原子核相比,中子数减少了4
B.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应
C.若使放射性物质的温度升高,其半衰期可能变小
D.用的光子照射处于基态的氢原子,可使其电离
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【题目】太阳内部四个质子聚变成一个粒子,同时发射两个正电子和两个没有静止质量的中微子(中微子不带电).若太阳辐射能量的总功率为P , 质子、氦核、正电子的质量分别为mp、mHe、me , 真空中光速为c . 求:
(1)写出核反应方程;
(2)时间t内参与核反应的质子数(中微子能量可忽略).
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