題目列表(包括答案和解析)
(14分)核聚變能以氘、氚等為燃料,具有安全、潔凈、資源無限三大優點,是最終解決人類能源危機的最有效手段。
(1)兩個氘核結合成一個氦核
時,要放出某種粒子,同時釋放出能量,寫出核反應的方程。若氘核的質量為m1, 氦核的質量為m2,所放出粒子的質量為m3,求這個核反應中釋放出的能量為多少?
(2)要使兩個氘核能夠發生聚變反應,必須使它們以巨大的速度沖破庫侖斥力而碰到一起,已知當兩個氘核恰好能夠彼此接觸發生聚變時,它們的電勢能為(其中e為氘核的電量,R為氘核半徑,
為介電常數,均為已知),則兩個相距較遠(可認為電勢能為零)的等速氘核,至少具有多大的速度才能在相向運動后碰在一起而發生聚變?
(3)當將氘核加熱成幾百萬度的等離子狀態時就可以使其獲得所需速度。有一種用磁場來“約束”高溫等離子體的裝置叫做“托卡馬克”,如圖所示為其“約束”原理圖:兩個同心圓的半徑分別為r1和r2,等離子體只在半徑為r1的圓形區域內反應,兩圓之間的環形區內存在著垂直于截面的勻強磁場。為保證速率為v的氘核從反應區進入磁場后不能從磁場區域的外邊界射出,所加磁場磁感應強度的最小值為多少?(不考慮速度大小對氘核質量的影響)
如圖,當電鍵K斷開時,用光子能量為2.5eV的一束光照射陰極P,發現電流表讀數不為零。合上電鍵,調節滑線變阻器,發現當電壓表讀數小于0.60V時,電流表讀數仍不為零;當電壓表讀數大于或等于0.60V時,電流表讀數為零。由此可知陰極材料的逸出功為
A.1.9eV B.0.6eV
C.2.5eV D.3.1eV
2010年2月10日進行的東亞四強賽中,血性的中國隊最終以3-0擊敗韓國結束了32年在國際A級賽中不勝對手的尷尬紀錄。在足球比賽中存在著廣泛的物理知識的應用,則下列表述中正確的是( )
A.用一維坐標系描述裁判員的位置變化
B.在比賽的整個過程中足球的平均速度幾乎為零
C.研究運動員的位置變化時,可將運動員視為質點
D.在比賽的整個過程中合外力對足球做的功為零
如圖,當電鍵S斷開時,用光子能量為2.5eV的一束光照射陰極K,發現電流表讀數不為零。合上電鍵,調節滑線變阻器,發現當電壓表讀數小于0.60V時,電流表讀數仍不為零;當電壓表讀數大于或等于0.60V時,電流表讀數為零。由此可知陰極材料的逸出功為
A. 1.9eV B. 0.6eV C. 2.5eV D. 3.1eV
如圖,在勻強電場中有一,該三角形平面與電場線平行,O為三條中線AE、BF、CD的交點。將一電荷量為2.0×10-8 C的正點電荷從A點移動到C點,電場力做的功為6.0×10-7J;將該點電荷從C點移動到B點,克服電場力做功為4.0×10-7 J,設C點電勢為零。由上述信息通過計算或作圖不能確定的是
A.勻強電場的方向 |
B.O點的電勢 |
C.將該點電荷沿折線AOD由A點移到D點動能的變化量 |
D.過A點的等勢線 |
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