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A、B兩地間鋪有通訊電纜，長(zhǎng)為L，它是由兩條并在一起彼此絕緣的均勻?qū)Ь�組成的，通常稱為雙線電纜．在一次事故中經(jīng)檢查斷定是電纜上某處的絕緣保護(hù)層損壞，導(dǎo)致兩導(dǎo)線之間漏電，相當(dāng)于該處電纜的兩導(dǎo)線之間接入一個(gè)電阻．檢查人員經(jīng)過(guò)下面的測(cè)量可以確定損壞處的位置：

（1）令B端雙線斷開，在A處測(cè)出雙線兩端間的電阻R_A；

（2）A端的雙線斷開，在B處測(cè)出雙線兩端的電阻R_B；

（3）在A端的雙線間加一已知電壓U_A，在B端間用內(nèi)阻很大的電壓表測(cè)量出兩線間電壓U_B．

試由以上測(cè)量結(jié)果確定損壞處的位置．

某山高聳入云，兩登山運(yùn)動(dòng)員想估算一下山頂?shù)缴侥_的高度，但他們沒有帶尺，也沒有手表等計(jì)時(shí)裝置.他們開動(dòng)腦筋，在背包上抽出一根較長(zhǎng)的細(xì)線，兩人合作在山腳和山頂各做了一次實(shí)驗(yàn)，便估算出了山的高度.(設(shè)他們的身體狀況沒有因?yàn)榈巧交顒?dòng)而改變，山腳的重力加速度為g₀＝9.8m／s²)，請(qǐng)同學(xué)們回答：

(1)實(shí)驗(yàn)原理：________________________________

(2)實(shí)驗(yàn)步驟：________________________________

(3)如何計(jì)算山高?

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1920年，質(zhì)子已被發(fā)現(xiàn)，英國(guó)物理學(xué)家盧瑟福曾預(yù)言：可能有一種質(zhì)量與質(zhì)子相近的不帶電的中性粒子存在，他把它叫做中子.1930年發(fā)現(xiàn)，在真空條件下用射線轟擊鈹(Be)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一種看不見的、貫穿能力極強(qiáng)的不知名射線和另一種粒子.經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，這種不知名射線具有如下的特點(diǎn)：①在任意方向的磁場(chǎng)中均不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；②這種射線的速度小于光速的十分之一；③用它轟擊含有氫核的物質(zhì)，可以把氫核打出來(lái)；用它轟擊含有氮核的物質(zhì)，可以把氮核打出來(lái).并且被打出的氫核的最大速度v_H和被打出的氮核的最大速度v_N之比近似等于15∶2.若該射線中的粒子均具有相同的能量，與氫核和氮核碰前氫核和氮核可認(rèn)為靜止，碰撞過(guò)程中沒有機(jī)械能損失.已知?dú)浜说馁|(zhì)量M_H與氮核的質(zhì)量M_N之比等于1∶14.

（1）寫出射線轟擊鈹核的核反應(yīng)方程；

（2）試根據(jù)上面所述的各種情況，通過(guò)具體分析說(shuō)明該射線是不帶電的，但它不是γ射線，而是由中子組成.

 

一個(gè)靜止的氮核N俘獲一個(gè)速度為2.3×10⁷m/s的中子生成一個(gè)復(fù)核A，A又衰變成B、Ｃ兩個(gè)新核，設(shè)B、C的速度方向與中子速度方向相同，B的質(zhì)量是中子的11倍，速度是10⁶m/s，B、C在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑比R_B∶R_C＝11∶30.求：

(1)C核的速度大�。�

(2)根據(jù)計(jì)算判斷C核是什么?

(3)寫出核反應(yīng)方程式.

 

太陽(yáng)現(xiàn)正處于主序星演化階段.它主要是由電子和H、He等原子核組成，維持太陽(yáng)輻射的是它內(nèi)部的核聚變反應(yīng)，核反應(yīng)方程是2e＋4H→He＋釋放的核能，這些核能最后轉(zhuǎn)化為輻射能，根據(jù)目前關(guān)于恒星演化的理論，若由于聚變反應(yīng)而使太陽(yáng)中的H核數(shù)目從現(xiàn)有數(shù)減少10%，太陽(yáng)將離開主序星階段而轉(zhuǎn)入紅巨星的演化階段.為了簡(jiǎn)化，假定目前太陽(yáng)全部由電子和H核組成.

(1)為了研究太陽(yáng)演化進(jìn)程，需知道目前太陽(yáng)的質(zhì)量M，已知地球半徑R＝6.4×10⁶m，地球質(zhì)量m＝6.0×10²⁴kg，月地中心的距離r＝1.5×10¹¹m，地球表面處的重力加速度g＝10m/s²，1年約為3.2×10⁷s.試估算目前太陽(yáng)的質(zhì)量M.

(2)已知質(zhì)子質(zhì)量m_p＝1.6726×10^-27kg，He質(zhì)量m_α＝6.6458×10^-27kg，電子質(zhì)量m_ｅ＝0.9×10^-30kg，光速c＝3×10⁸m/s.求每發(fā)生一次題中所述的核聚變反應(yīng)所釋放的核能.

(3)又知地球上與太陽(yáng)光垂直的每平方米截面上，每秒通過(guò)的太陽(yáng)輻射能W＝1.35×10³J／m².試估算太陽(yáng)繼續(xù)保持在主序星階段還有多少年的壽命.(估算結(jié)果只要求一位有效數(shù)字.)

如下一系列核反應(yīng)是在恒星內(nèi)部發(fā)生的，

p+C→N

N→C+e⁺+ν

p+C→N

p+N→O

O→N+e⁺+ν

p+N→C+

其中p為質(zhì)子，為粒子，e⁺為正電子，ν為一種中微子.已知質(zhì)子的質(zhì)量為m_p=1.672648×10^-27kg, 粒子的質(zhì)量為m_α=6.644929×10^-27kg，正電子的質(zhì)量為m_e=9.11×10^-31kg，中微子的質(zhì)量可忽略不計(jì)，真空中的光速c=3.00×10⁸m/s.試計(jì)算該系列核反應(yīng)完成后釋放的能量.

如圖所示，一帶電質(zhì)點(diǎn),質(zhì)量為m，電量為q，以平行于Ox軸的速度v從y軸上的a點(diǎn)射入圖中第一象限所示的區(qū)域。為了使該質(zhì)點(diǎn)能從x軸上的b點(diǎn)以垂直于Ox軸的速度v射出，可在適當(dāng)?shù)牡胤郊右粋�(gè)垂直于xy平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。若此磁場(chǎng)僅分布在一個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)，試求這圓形磁場(chǎng)區(qū)域的最小半徑.重力忽略不計(jì)。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

如圖所示，質(zhì)量M=10千克的木楔ABC靜置于粗糙水平地面上，滑動(dòng)摩擦系數(shù)μ=0.02。在木楔的傾角θ為30°的斜面上，有一質(zhì)量m=1.0千克的物塊由靜止開始沿斜面下滑。當(dāng)滑行路程s=1.4米時(shí)，其速度v=1.4米/秒。在這過(guò)程中木楔沒有動(dòng)，求地面對(duì)木楔的摩擦力的大小和方向。(重力加速度取g=10米/秒^２)

設(shè)在地面上方的真空室內(nèi)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，已知電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是相同的，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E＝4.0V/m，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B＝0.5T，今有一個(gè)帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)以u＝20m/s的速度在此區(qū)域內(nèi)垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)．求此帶電質(zhì)點(diǎn)的電荷量和質(zhì)量之比，以及磁場(chǎng)的所有可能方向．

 

如圖所示，xy為水平面yOz為豎直面，在該空間中，勻強(qiáng)磁場(chǎng)指向x軸負(fù)方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度月B＝1T；勻強(qiáng)電場(chǎng)指向y軸正方向，電場(chǎng)強(qiáng)度E＝10N/C．一帶電粒子質(zhì)量m＝2×10^－6mg，電荷量q＝2×10^－6C，在yOz平面內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)．(g＝10m/s²)

(1)求帶電粒子的速度：

(2)若帶電粒子運(yùn)動(dòng)到某一與電場(chǎng)線平行的直線上的戶點(diǎn)時(shí)，突然撤去磁場(chǎng)，求粒子運(yùn)動(dòng)到同一直線上的a點(diǎn)所需的時(shí)間．