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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；用它轟擊含有氮核的物質(zhì)，可以把氮核打出來.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，通過具體分析說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.

雨過天晴，人們常看到天空中出現(xiàn)彩虹，它是由陽(yáng)光照射到空中彌漫的水珠上時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象.在說明這個(gè)現(xiàn)象時(shí)，需要分析光線射入水珠后的光路.一細(xì)束光線射入水珠，水珠可視為一個(gè)半徑為R的球，球心O到入射光線的垂直距離為d.水的折射率為n.

(1)在圖上畫出該束光線射入水珠內(nèi)經(jīng)一次反射后又從水珠中射出的光路圖.

(2)求這束光線從射向水珠到射出水珠每一次偏轉(zhuǎn)的角度.

在真空中速度v＝6.4×10⁷m/s的電子束連續(xù)地射入兩平行極板間，如圖所示，極板長(zhǎng)度為＝8.0×10^-2m，間距d=5.0×10^-3m.兩極板不帶電時(shí)，電子束將沿兩極板之間的中線通過.在兩極板上加一個(gè)50Hｚ的交變電壓u＝U₀sinωt，如果所加電壓的最大值U₀超過某值U_Ｃ時(shí)，電子束將有時(shí)能通過兩極板，有時(shí)間斷而不能通過(電子電荷量e=1.60×10^-19Ｃ，電子質(zhì)量m=9.1×10^-31kg)：

(1)U_Ｃ的大小為多少?

(2)求U₀為何值時(shí)，才能使通過與間斷時(shí)間之比Δt₁∶Δt₂＝2∶1？

有一臺(tái)內(nèi)阻為4Ω的發(fā)電機(jī)，供給一個(gè)學(xué)校照明用電，如圖所示.升壓變壓器匝數(shù)比為1∶4，降壓變壓器的匝數(shù)比為4∶1，輸電線的總電阻R＝4Ω，全校共22個(gè)班，每班有“220V，40W”燈6盞.若保證全部電燈正常發(fā)光，則：

(1)發(fā)電機(jī)輸出功率多大?

(2)發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)多大?

(3)輸電效率是多少?

(4)若使用燈數(shù)減半并正常發(fā)光，發(fā)電機(jī)輸出功率是否減半?

如圖所示，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌相距l(xiāng)m，導(dǎo)軌平面與水平面成θ=37°角，下端連接阻值為尺的電阻．勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直．質(zhì)量為0.2kg、電阻不計(jì)的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25．

(1)求金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑時(shí)的加速度大小；

(2)當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，電阻尺消耗的功率為8W，求該速度的大小；

(3)在上問中，若R＝2Ω，金屬棒中的電流方向由a到b，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與方向．

(g=10m／s²，sin37°＝0.6， cos37°＝0.8)

A．某滑板愛好者在離地h＝1.8m高的平臺(tái)上滑行，水平離開A點(diǎn)后落在水平地面的B點(diǎn)，其水平位移S₁ ＝3m，著地時(shí)由于存在能量損失，著地后速度變?yōu)?/span>v＝4m／s，并以此為初速沿水平地面滑行S₂ ＝8m后停止．已知人與滑板的總質(zhì)量m＝60kg．求

(1)人與滑板在水平地面滑行時(shí)受到的平均阻力大��；

(2)人與滑板離開平臺(tái)時(shí)的水平初速度．(空氣阻力忽略不計(jì)，g=10m／s^-2)

B．如圖所示，某人乘雪橇從雪坡經(jīng)A點(diǎn)滑至B點(diǎn)，接著沿水平路面滑至C點(diǎn)停止．人與雪橇的總質(zhì)量為70kg．表中記錄了沿坡滑下過程中的有關(guān)數(shù)據(jù)，請(qǐng)根據(jù)圖表中的數(shù)據(jù)解決下列問題：

(1)人與雪橇從A到B的過程中，損失的機(jī)械能為多少?

(2)設(shè)人與雪橇在BC段所受阻力恒定，求阻力大�。�(g ＝10m／s^-2)