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構成物質世界的基本粒子有電子、質子、中子、介子、超子等，有趣的是不少粒子都有對應的反粒子，例如質子對應有反質子，電子對應有反電子（正電子）等.反粒子與正粒子有完全相同的質量，卻帶有等量異種電荷，具有完全相反的電磁性質.物理學家推測，既然有反粒子存在，就有可能有由反粒子組成的反物質存在，所以尋找反物質是當前科學家關心的科研熱點之一.
1998年6月，由我國科學家研制的阿爾法質譜儀，由“發現號”航天飛機搭載升空，尋找宇宙中反物質存在的證據.質譜儀的核心部分如圖2所示，PQ、MN是兩個平行板，它們之間存在一個勻強磁場區，磁場方向與兩板平行，宇宙射線中的各種粒子從板PQ中央的小孔Ｏ垂直進入勻強磁場區，在磁場中發生偏轉并打在附有感光底片的板MN上，留下痕跡.
（1）已知PQ與MN之間的距離為a，勻強磁場的磁感應強度為B，宇宙射線中的氫核的質量為m，帶電量為e，以速度v從小孔O垂直PQ進入質譜儀的磁場區，求氫核在磁場中運動的軌道半徑；
（2）求氫核在ＭN上留下的痕跡與正對O點的O′點的距離b；
（3）若宇宙射線中的反氦核和反氫核以相同的速度進入質譜儀的磁場區，它們在MN上留下的痕跡分別在什么位置？它們與O′點的距離各是多大？

構成物質世界的基本粒子有電子、質子、中子、介子、超子等，有趣的是不少粒子都有對應的反粒子，例如質子對應的有反質子，電子對應的有反電子（正電子）等．反粒子與正粒子有完全相同的質量，卻帶有等量異種電荷，具有完全相反的電磁性質．物理學家推測，既然有反粒子存在，就可能有由反粒子組成的反物質存在，所以尋找反物質是當前科學家關心的科研熱點之一．1998年6月，我國科學家和工程師研制的阿爾法磁譜儀由“發現號”航天飛機搭載升空，尋找宇宙中反物質存在的證據．磁譜儀的核心部分如圖所示，PQ、MN是兩個平行板，它們之間存在一個勻強磁場區，磁場方向與兩板平行，宇宙射線中的各種粒子從板PQ中央的小孔O垂直PQ板進入勻強磁場區，在磁場中發生偏轉并打在附有感光底片的板MN上，留下痕跡．

 

　　（1）已知PQ與MN之間的距離為a，勻強磁場的磁感應強度為B，宇宙射線中的氫核的質量為m，帶電量為e，以速度v從小孔O垂直PQ板進入磁譜儀的磁場區．請畫出它進入磁場區后軌跡的示意圖，并求出氫核在磁場中運動的軌道半徑．

　　（2）求氫核在MN上留下的痕跡與正對O點的O′點的距離b．

　　（3）若宇宙射線中的反氦核和反氫核以相同的速度進入磁譜儀的磁場區，它們在MN上留下的痕跡分別在什么位置？它們與O′點的距離各多大？

 

構成物質世界的基本粒子有電子、質子、中子、介子、超子等，有趣的是不少粒子都有對應的反粒子，例如質子對應的有反質子，電子對應的有反電子（正電子）等．反粒子與正粒子有完全相同的質量，卻帶有等量異種電荷，具有完全相反的電磁性質．物理學家推測，既然有反粒子存在，就可能有由反粒子組成的反物質存在，所以尋找反物質是當前科學家關心的科研熱點之一．1998年6月，我國科學家和工程師研制的阿爾法磁譜儀由“發現號”航天飛機搭載升空，尋找宇宙中反物質存在的證據．磁譜儀的核心部分如圖所示，PQ、MN是兩個平行板，它們之間存在一個勻強磁場區，磁場方向與兩板平行，宇宙射線中的各種粒子從板PQ中央的小孔O垂直PQ板進入勻強磁場區，在磁場中發生偏轉并打在附有感光底片的板MN上，留下痕跡．

 

　　（1）已知PQ與MN之間的距離為a，勻強磁場的磁感應強度為B，宇宙射線中的氫核的質量為m，帶電量為e，以速度v從小孔O垂直PQ板進入磁譜儀的磁場區．請畫出它進入磁場區后軌跡的示意圖，并求出氫核在磁場中運動的軌道半徑．

　　（2）求氫核在MN上留下的痕跡與正對O點的O′點的距離b．

　　（3）若宇宙射線中的反氦核和反氫核以相同的速度進入磁譜儀的磁場區，它們在MN上留下的痕跡分別在什么位置？它們與O′點的距離各多大？

 

構成物質世界的基本粒子有電子、質子、中子、介子、超子等，有趣的是不少粒子都有對應的反粒子．例如質子對應的有反質子．電子對應的有反電子(正電子)等．反粒子與正粒子有完全相同的質量，卻帶有等量異種電荷，具有完全相反的電磁性質．物理學家推測，既然有反粒子存在，就可能有反粒子組成的反物質存在，所以尋找反物質是當前科學家關心的科研熱點之一．1998年6月，我國科學家和工程師研制的阿爾法磁譜儀由“發現號”航天飛機搭載升空，尋找宇宙中反物質存在的證據．磁譜儀的核心部分如圖所示，PQ，MN是兩個平行板，它們之間存在一個勻強磁場區，磁場方向與兩板平行．宇宙射線中的各種粒子從板PQ中央的小孔O垂直PQ板進入勻強磁場區，在磁場中發生偏轉并打在附有感光底片的板MN上，留下痕跡．

假設宇宙射線中存在氫核、反氫核、氦核、反氦核四種粒子，它們以相同速度v從小孔O垂直PQ板進入磁譜儀的磁場區，并打在感光底片上的a，b，c，d四點，已知氫核質量為m，電荷量為e，PQ與MN間的距離為L，ad間的距離為2L．

(1)指出a，b，c，d四點分別是由哪種粒子留下的痕跡？(不要求寫出判斷過程)

(2)勻強磁場的磁感應強度B為多大？

(3)bc兩點之間的距離為多少？

隨著科學技術的進步和生產力的發展，能源構成也在不斷地發生變化。圖4反映了能源消費構成的變化。請完成31～36題：

圖4

31.大約在　　　世紀　　　年代以后，人類利用化石能源（煤炭、石油、天然氣）的比重超過了生物能源。造成這種變化的歷史條件是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

32.據測算，我國工業產品能源、原材料的消耗占企業生產成本的75%左右，如果能降低1個百分點，就能取得100多億元的效益。我國應采取哪些措施降低能耗？

33.在其他能源中，核能具有能量密度大，地區適應性強的優勢。在核電站中，核反應堆釋放的核能轉化為電能。核反應堆的工作原理是利用中子轟擊重核發生裂變反應，釋放出大量核能。

（1）核反應方程式U+n→Ba+Kr+aX是反應堆中發生的許多核反應中的一種，n為中子，X為待求粒子，a為X的個數，則X為　　　，a =　　　。以,m _U、m _{B a}、m _{K r}分別表示U、Ba、Kr核的質量，m_n、m_p分別表示中子、質子的質量，c為光在真空中傳播的速度，則在上述核反應過程中放出的核能ΔE=　                 　　。

（2）有一座發電能力為P=1.00×10⁶kW的核電站，核能轉化為電能的效率η=40%。假定反應堆中發生的裂變反應全是本題（1）中的核反應，已知每次核反應過程放出的核能ΔE=2.78×10^－11 J，U核的質量m_U=390×10^－27 kg。求每年（1年=3.15×10⁷ s）消耗的U的質量。

34.自然界中的鈾和鈷都有同位素。

（1）鈾主要以三種同位素的形式存在，三種同位素的原子百分含量分別為U 0.005%、U 0.72%、U 99.275%。請列出計算U元素近似原子量的計算式（不必算出具體數值）：　　      。

（2）放射性同位素⁶⁰Co能夠產生γ射線。高速運動的γ射線作用于DNA，能夠產生氫鍵斷裂、堿基替換等效應，從而有可能誘發生物產生    　　　，使生物體出現可遺傳的變異，從而選擇和培育出優良品種。此外用γ射線照射過的食品有利于貯藏，這是因為γ射線能　　　、　　　。在進行照射生物或食品的操作時，需要注意人體防護。操作完畢后，人體　　　（可以、不可以）直接觸摸射線處理過的材料。

35.中國發展核武器對世界政治軍事格局產生了深遠影響。請回答：

   （1）根據下表資料分析我國核試驗的特點。

比較項目　　　　　　　 　　　　　 國　別	首次核試驗年代	試驗次數	備  注
美國	1945	1032
蘇（俄）	1949	715
英國	1952	45	不包括1962年以后與美國共同試驗之次數
法國	1960	210
中國	1964	45

  （2）結合所學知識說明我國核試驗的目的。

  （3）我國在核武器使用問題上堅持的原則是什么？這一原則所依據的我國外交政策的基本點是什么？

36.我們應如何辯證地看待人類對核資源的利用？