太陽現(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)而使太陽中的H核的數(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H核組成。
    (1)為了研究太陽演化進(jìn)程，需知道目前太陽的質(zhì)量M。已知地球半徑=6.4×106 m，地球質(zhì)量m = 6.0×1024 kg，日地中心的距離 1 .5×1011m，地球表面處的重力加速度g取
10 m／s2，1年約為3．2×107s，試估算目前太陽的質(zhì)量M。
   (2)已知質(zhì)子質(zhì)量 1 .672 6×10 kg，He質(zhì)量 6 .645 8×10 kg，電子質(zhì)量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(yīng)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 1 .35×103 W／rn2。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)
解：(1)要估算太陽的質(zhì)量M，研究繞太陽運動的任一顆行星的公轉(zhuǎn)均可，現(xiàn)取地球為研究對象。設(shè)為地球繞日心運動的周期，則由萬有引力定律和牛頓定律可知　　　地球表面處的重力加速度 得　　　　　以題給數(shù)值代人，得2×1030kg (2)根據(jù)質(zhì)量虧損和質(zhì)能公式，該核反應(yīng)每發(fā)生一次釋放的核能為△E=()　　　代人數(shù)值，得△E = 4.2×1030 J (3)根據(jù)題給假設(shè)，在太陽繼續(xù)保持在主序星階段的時間內(nèi)，發(fā)生題中所述的核聚變反應(yīng)的次數(shù)為×10％ 因此，太陽總共輻射出的能量為E?△E 設(shè)太陽輻射是各向同性的，則每秒內(nèi)太陽向外放出的輻射能為 所以太陽繼續(xù)保持在主星序的時間為由以上各式解得以題給數(shù)據(jù)代入，并以年為單位，可得l×1010年=1百億年
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)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(yīng)，核反應(yīng)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(yīng)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(yīng)？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）

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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，它主要是由電子的
 
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H、
 
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2
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(yīng)，核反應(yīng)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(yīng)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(jìn)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(yīng)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(yīng)，核反應(yīng)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(yīng)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(jìn)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(yīng)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(xué)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(yīng)，核反應(yīng)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(yīng)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(yīng)？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(yīng)，核反應(yīng)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(yīng)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(jìn)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(yīng)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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