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    太陽現(xiàn)正處于主序星演化階段．它主要是由電子和
     
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    H    、
     
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    He    等原子核組成．維持太陽輻射的是他內(nèi)部的核聚變反應，核反應方程是2
     
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    e+4
     
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    H→
     
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    He+釋放核能    ，這些核能最后轉(zhuǎn)化為輻射能．（1）已知質(zhì)子質(zhì)量mp，氦核的質(zhì)量mα，電子質(zhì)量me，光速c．試求每發(fā)生一次上述聚變反應所釋放的核能．（2）用上述輻射中產(chǎn)生的波長為400nm某一單色光去照射逸出功為3.0×10-19J金屬材料銫時，能否產(chǎn)生光電效應？若能，試求出產(chǎn)生的光電子的最大初動能．（普朗克常量h=6.63×10-34J?s）
    			
    


			
    

		
    
		
		
	
    
		
    
			
    
				
    
				
    分析：根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程，結(jié)合質(zhì)量虧損求出釋放的核能．根據(jù)光電效應的條件判斷能否發(fā)生光電效應，通過光電效應方程求出光電子的最大初動能．
    解答：解：（1）根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程得，△E=△mc2=(4mp+2me-mα)c2
    （2）單色光的能量為E=h
    c
    λ
    =6.63×10-34×
    3×10-8
    4×10-7
    =4.9725×10-19J＞3.0×10-19J
    所以可以產(chǎn)生光電效應．最大初動能為Ekm=hv-W0=4.9725×10-19-3.0×10-19=1.9725×10-19J．
    答：（1）每發(fā)生一次上述聚變反應所釋放的核能為(4mp+2me-mα)c2．
    （2）能夠發(fā)生光電效應，光電子的最大初動能為1.9725×10-19J．
    點評：解決本題的關(guān)鍵掌握光電效應方程和愛因斯坦質(zhì)能方程，并能靈活運用．
    				
    
							
    
			
    
			
    
			
			
    
		
    
	
    

		
    

		





			
    
		
    
		
				
    
				練習冊系列答案
		
    
		
				
			

					
    
				相關(guān)習題
			
    
						
		
    
			
    
				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
    

						
    太陽現(xiàn)正處于主序星演化階段，它主要是由電子的
     
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    H、
     
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    He等原子核組成，維持太陽輻射的是它內(nèi)部的核聚變反應，核反應方程是2e+4
     
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    H→
     
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    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，若由于聚變反應而使太陽中的
     
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    H核數(shù)目從現(xiàn)有數(shù)減少10%，太陽將離開主序星階段而轉(zhuǎn)入紅巨星的演化階段，為了簡化，假定目前太陽全部由電子和
     
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    H核組成．?
    （1）為了研究太陽演化進程，需知道目前太陽的質(zhì)量M，已知地球半徑R=6.4×106 m，地球質(zhì)量m=6.0×1024 kg，月地中心的距離r=1.5×1011 m，地球表面處的重力加速度g=10m/s2，1年約為3.2×107 s，試估算目前太陽的質(zhì)量M．?
    （2）已知質(zhì)量mp=1.6726×10-27 kg，
     
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    He質(zhì)量ma=6.6458×10-27 kg，電子質(zhì)量me=0.9×10-30 kg，光速c=3×108 m/s．求每發(fā)生一次題中所述的核聚變反應所釋放的核能．?
    （3）又知地球上與太陽光垂直的每平方米截面上，每秒通過的太陽輻射能W=1.35×103 J/m2．試估算太陽繼續(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）?
    

			
    

			
    
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
    

						
    太陽現(xiàn)正處于主序星演化階段.它主要是由電子和、等原子核組成.維持太陽輻射的是它內(nèi)部的核聚變反應，核反應方程是釋放的核能，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，若由于聚變反應而使太陽中的核數(shù)目從現(xiàn)有數(shù)減少10％，太陽將離開主序星階段而轉(zhuǎn)入紅巨星的演化階段.為了簡化，假定目前太陽全部由電子和核組成.
      
    （1）為了研究太陽演化進程，需知道目前太陽的質(zhì)量M.已知地球半徑R＝6.4×106 m，地球質(zhì)量m＝6.0×1024 kg，日地中心的距離r＝1.5×1011 m，地球表面處的重力加速度g＝10m/s2 ，1年約為3.2×107秒，試估算目前太陽的質(zhì)量M.
      
    （2）已知質(zhì)子質(zhì)量mp＝1.6726×1027 kg，質(zhì)量mα＝6.6458×1027 kg，電子質(zhì)量 me＝0.9×1030 kg，光速c＝3×108 m/s.求每發(fā)生一次題中所述的核聚變反應所釋放的核能.
      
    （3）又知地球上與太陽垂直的每平方米截面上，每秒通過的太陽輻射能w＝1.35×103 W/m2.試估算太陽繼續(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.）
    

			
    

			
    
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				科目：高中物理
				來源：2010年江蘇省高二下學期期末考試物理
				題型：計算題
			
    

						
    （12分）太陽現(xiàn)正處于主序星演化階段．它主要是由電子和 、等原子核組成．維持太陽輻射的是它內(nèi)部的核聚變反應，核反應方程是，放出的核能最后轉(zhuǎn)化為輻射能（普朗克常量J·s）．要求：
    


    （1）已知質(zhì)子質(zhì)量mp，氦核的質(zhì)量mα，電子質(zhì)量me，光速c．求每發(fā)生一次上述聚變反應所釋放的核能；
    


    （2）用上述輻射中產(chǎn)生的波長為400nm某一單色光去照射逸出功為3.0×10-19J金屬材料銫時，能否產(chǎn)生光電效應？若能，求出產(chǎn)生的光電子的最大初動能．
    


     
    


     
    


     
    


     
    

			
    

			
    
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				科目：高中物理
				來源：2010屆高三物理每周精析精練：原子物理
				題型：計算題
			
    

						
     太陽現(xiàn)正處于主序星演化階段。它主要是由電子和、等原子核組成。維持太陽輻射的是它內(nèi)部的核聚變反應，核反應方程是釋放的核能，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，若由于聚變反應而使太陽中的核數(shù)目從現(xiàn)有數(shù)減少10％，太陽將離開主序星階段而轉(zhuǎn)入紅巨星的演化階段。為了簡化，假定目前太陽全部由電子和核組成。
    


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


    （2）已知質(zhì)子質(zhì)量mp＝1.6726×1027 kg，質(zhì)量mα＝6.6458×1027 kg，電子質(zhì)量 me＝0.9×1030 kg，光速c＝3×108 m/s。求每發(fā)生一次題中所述的核聚變反應所釋放的核能。
    


    （3）又知地球上與太陽垂直的每平方米截面上，每秒通過的太陽輻射能w＝1.35×103
W/m2。試估算太陽繼續(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。）
    


           
    


     
    


     
    


     
    


     
    


     
    


     
    


     
    


     
    

			
    

			
    
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