太陽輻射的能量實際上是由它內(nèi)部的核聚變反應(yīng)釋放的核能．核反應(yīng)方程是 2e+4H→He+釋放的能量
（1）已知質(zhì)子質(zhì)量mp=1.0073u，He-4的質(zhì)量mα=4.0026u，電子質(zhì)量me=0.00055u，1u相當(dāng)于931.5Mev的能量．求每聚變成1摩爾He-4核所放出的核能；
（2）已知每秒鐘從太陽射到地球上垂直于太陽光的每平方米截面上的輻射能量為1.4×103J，其中可見光部分約占45%．假如認為可見光的波長均為0.55μm，太陽向各個方向的輻射是均勻的，日地間距離R=I．5×1011m，普朗克常數(shù)h=6.6×10-34J．s．請估算出太陽每秒鐘輻射出的可見光的光子數(shù)．（只要求二位有效數(shù)字）．
【答案】分析：根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程，通過質(zhì)量虧損求出釋放的核能．
求出在以日地距離為半徑，太陽為圓心的球面上所輻射的光子能量，從而得出估算出太陽每秒鐘輻射出的可見光的光子數(shù)．
解答：解：（1）由愛因斯坦質(zhì)能方程得，△E=△mc2
所以
代入數(shù)據(jù)解得△E=1.55×1025MeV．
（2）
解得n=4.9×1044個．
答：（1）每聚變成1摩爾He-4核所放出的核能1.55×1025MeV．
（2）太陽每秒鐘輻射出的可見光的光子數(shù)為4.9×1044個．
點評：解決本題的關(guān)鍵掌握愛因斯坦質(zhì)能方程，并能靈活運用．知道虧損的質(zhì)量以能量的形式輻射出去．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2006?鹽城二模）太陽輻射的能量實際上是由它內(nèi)部的核聚變反應(yīng)釋放的核能．核反應(yīng)方程是 2
 
0
-1
e+4
 
1
1
H→
 
4
2
He+釋放的能量
（1）已知質(zhì)子質(zhì)量mp=1.0073u，He-4的質(zhì)量mα=4.0026u，電子質(zhì)量me=0.00055u，1u相當(dāng)于931.5MeV的能量．求每聚變成1摩爾He-4核所放出的核能；
（2）已知每秒鐘從太陽射到地球上垂直于太陽光的每平方米截面上的輻射能量為1.4×103J，其中可見光部分約占45%．假如認為可見光的波長均為0.55μm，太陽向各個方向的輻射是均勻的，日地間距離R=I．5×1011m，普朗克常數(shù)h=6.6×10-34J．s．請估算出太陽每秒鐘輻射出的可見光的光子數(shù)．（只要求二位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

1996年清華大學(xué)和香港大學(xué)的學(xué)生合作研制了太陽能汽車，該車是用太陽能電池把所接收到的太陽光能轉(zhuǎn)化成電能供電動機工作的.假設(shè)車上的太陽能電池接收太陽光能的面板面積S=8 m2，正對太陽時能產(chǎn)生U=120 V的電壓，并對車上的電動機提供I=10 A的電流，電動機的電阻R=4 Ω，太陽光照射到地面上單位面積上的輻射功率P0=1.0×103 W,求：
（1）該車的太陽能電池轉(zhuǎn)化太陽光能為電能的效率η1是多大？電池把電能轉(zhuǎn)化成機械能的效率η2是多大？
（2）太陽輻射的能量實際上是核聚變釋放的核能，其熱核反應(yīng)方程是4→+2，若質(zhì)量m=1 kg的質(zhì)子發(fā)生此核聚變所釋放的核能完全轉(zhuǎn)化為該車行駛的機械能，則能夠維持該車行駛的最長時間是多少？（已知mp=1.672 6×10-27 kg,mα=6.642 5×10-27 kg,me=0.000 9×10-27 kg,質(zhì)子的摩爾質(zhì)量M=1.0×10-27 kg/mol,NA=6.02×1023 mol-1）

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科目：高中物理 來源： 題型：

1996年清華大學(xué)和香港大學(xué)的學(xué)生合作研制了太陽能汽車，該車是用太陽能電池把所接收到的太陽光能轉(zhuǎn)化成電能供電動機工作的.假設(shè)車上的太陽能電池接收太陽光能的面板面積S=8 m2，正對太陽時能產(chǎn)生U=120 V的電壓，并對車上的電動機提供I=10 A的電流，電動機的電阻R=4 Ω，太陽光照射到地面上單位面積上的輻射功率P0=1.0×103 W,求：

（1）該車的太陽能電池轉(zhuǎn)化太陽光能為電能的效率η1是多大？電池把電能轉(zhuǎn)化成機械能的效率η2是多大？

（2）太陽輻射的能量實際上是核聚變釋放的核能，其熱核反應(yīng)方程是，若質(zhì)量m=1 kg的質(zhì)子發(fā)生此核聚變所釋放的核能完全轉(zhuǎn)化為該車行駛的機械能，則能夠維持該車行駛的最長時間是多少？（已知mp=1.672 6×10-27 kg,mα=6.642 5×10-27 kg,me=0.000 9×10-27 kg,質(zhì)子的摩爾質(zhì)量M=1.0×10-27 kg/mol,NA=6.02×1023 mol-1)

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科目：高中物理 來源： 題型：

1996年清華大學(xué)和香港大學(xué)的學(xué)生合作研制出太陽能汽車，該車是利用太陽能電池將所接受的太陽光轉(zhuǎn)化為電能提供給電動機驅(qū)動汽車的．已知車上太陽能電池正對太陽時，電池加在電動機上的電壓為U，通過的電流為I，電動機的直流電阻為R，太陽輻射能量的總功率為P，太陽光垂直照射到該太陽能電池的面板（接受太陽光能的裝置）時，單位面積的輻射功率為．問：

　　（1）此時電動機的效率＝________________．

（2）假若太陽光在穿過太空及地球表面大氣層到達地面時，沿途的能量損耗忽略不計，求太陽到地球的距離r

（3）太陽輻射的能量實際上由質(zhì)子參與的一系列反應(yīng)產(chǎn)生，而這一系列的反應(yīng)的總效果相當(dāng)于下述核反應(yīng)：．若質(zhì)子，氦核．正電的質(zhì)量分別為，，，試求在1秒內(nèi)參與上述熱核反應(yīng)的質(zhì)子數(shù)目．

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科目：高中物理 來源：同步題 題型：計算題

1996年清華大學(xué)和香港大學(xué)的學(xué)生合作研制出太陽能汽車，該車是利用太陽能電池將所接受的太陽能轉(zhuǎn)化為電能而提供給電動機驅(qū)動汽車，已知車上太陽能電池正對太陽時，電池加在電動機上的電壓為U，通過的電流為I，電動機的直流電阻為R．太陽輻射能量的總功率為P，太陽光垂直照射到該太陽能電池的面板（接受太陽光能的裝置）時，單位面積的輻射功率為P0,求：    
(1)此時電動機的效率是多少？    
(2)假若太陽光在穿過太空及地球表面大氣層到達地面時，沿途的能量損耗忽略不計，求太陽到地球的距離r．    
(3)太陽輻射的能量實際上由質(zhì)子參與的一系列反應(yīng)產(chǎn)生，而這一系列反應(yīng)的總效果相當(dāng)于下述核反應(yīng)：、氦核、正電子的質(zhì)量分別為mp、mα、me，試求1s內(nèi)參與上述熱核反應(yīng)的質(zhì)子數(shù)目．

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