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半個世紀以來，熱核聚變的研究一直圍繞著一個主題，那就是要實現可控的核聚變反應，造出一個人造太陽，一勞永逸地解決人類的能源危機。在受控核聚變裝置中，需要把核反應物質——氘（）和氚（）“加熱”到上億度而成為等離子體，而這些等離子體無法用通常意義上的“容器”盛裝，只能用強磁場來束縛它們。前不久，中國科學家率先建成了世界上第一個可控全超導核聚變實驗裝置，模擬太陽實現可控的核聚變。

可控全超導核聚變裝置從內到外有五層部件構成，比較復雜。現在按下面的簡化模型來討論這個問題：如圖所示，設想最關鍵的環狀磁容器是一個橫截面為環形的區域：內徑為R₁，外徑為R₂，區域內有垂直于截面向里的磁感強度為B的勻強磁場。

（1）該核反應方程式為：_____________________________；

（2）已知氘（）、氚（）、氦（）核、中子（）的靜質量分別為m₁、m₂、m₃、m₄，那么在每一個核反應中釋放的能量為多少？（已知光速為C）

（3）若等離子體源恰好放置在環心O點，它能沿半徑方向輻射出各種速率的帶電粒子，這些帶電粒子的最大荷質比為k，不計帶電離子的重力，該磁場能夠約束住的這些帶電粒子的最大速率是多少？

（18分）單位時間內流過管道橫截面的液體體積叫做液體的體積流量（以下簡稱流量）。由一種利用電磁原理測量非磁性導電液體（如自來水、啤酒等）流量的裝置，稱為電磁流量計。它主要由將流量轉換為電壓信號的傳感器和顯示儀表兩部分組成。

傳感器的結構如圖所示，圓筒形測量管內壁絕緣，其上裝有一對電極和c,a,c間的距離等于測量管內徑D，測量管的軸線與a、c的連接放像以及通過電線圈產生的磁場方向三者相互垂直。當導電液體流過測量管時，在電極a、c的間出現感應電動勢E，并通過與電極連接的儀表顯示出液體流量Q。設磁場均勻恒定，磁感應強度為B。

（1）已知，設液體在測量管內各處流速相同，試求E的大小（去3.0）

（2）一新建供水站安裝了電磁流量計，在向外供水時流量本應顯示為正值。但實際顯示卻為負值。經檢查，原因是誤將測量管接反了，既液體由測量管出水口流入，從如水口流出。因為已加壓充滿管道。不便再將測量管拆下重裝，請你提出使顯示儀表的流量指示變為正直的簡便方法；

（3）顯示儀表相當于傳感器的負載電阻，其阻值記為 a、c間導電液體的電阻r隨液體電阻率色變化而變化，從而會影響顯示儀表的示數。試以E、R。r為參量，給出電極a、c間輸出電壓U的表達式，并說明怎樣可以降低液體電阻率變化對顯示儀表示數的影響。

單位時間內流過管道橫截面的液體體積叫做液體的體積流量（ 以下簡稱流量 ）。由一種利用電磁原理測量非磁性導電液體（如自來水、啤酒等） 流量的裝置，稱為電磁流量計。它主要由將流量轉換為電壓信號的傳感器和顯示儀表兩部分組成。傳感器的結構如圖所示，圓筒形測量管內壁絕緣，其上裝有一對電極和c，a、c間的距離等于測量管內徑D，測量管的軸線與a、c的連接方向以及通電線圈產生的磁場方向三者間兩兩相互垂直。當導電液體流過測量管時，在電極a、c的間出現感應電動勢E，并通過與電極連接的儀表顯示出液體流量Q。設磁場均勻恒定，磁感應強度為B。

（1）已知，設液體在測量管內各處流速相同，試求E的大小（取3.0）；

（2）一新建供水站安裝了電磁流量計，在向外供水時流量本應顯示為正值。但實際顯示卻為負值。經檢查，原因是誤將測量管接反了，既液體由測量管出水口流入，從如水口流出。因為已加壓充滿管道。不便再將測量管拆下重裝，www.ks5u.com請你提出使顯示儀表的流量指示變為正值的簡便方法；

（3）顯示儀表相當于傳感器的負載電阻，其阻值記為R，a、c間導電液體的電阻r隨液體電阻率的變化而變化，從而會影響顯示儀表的示數。試以E、R、r為參量，給出電極a、c間輸出電壓U的表達式，并說明怎樣可以降低液體電阻率變化對顯示儀表示數的影響。

單位時間內流過管道橫截面的液體體積叫做液體的體積流量（以下簡稱流量）。由一種利用電磁原理測量非磁性導電液體（如自來水、啤酒等）流量的裝置，稱為電磁流量計。它主要由將流量轉換為電壓信號的傳感器和顯示儀表兩部分組成。

傳感器的結構如圖所示，圓筒形測量管內壁絕緣，其上裝有一對電極和c，a、c間的距離等于測量管內徑D，測量管的軸線與a、c的連接放像以及通過電線圈產生的磁場方向三者相互垂直。當導電液體流過測量管時，在電極a、c的間出現感應電東勢E，并通過與電極連接的儀表顯示出液體流量Q。設磁場均勻恒定，磁感應強度為B。

（1）已知，設液體在測量管內各處流速相同，試求E的大小（去3.0）。

（2）一新建供水站安裝了電磁流量計，在向外供水時流量本應顯示為正值。但實際顯示卻為負值。經檢查，原因是誤將測量管接反了，既液體由測量管出水口流入，從如水口流出。因為已加壓充滿管道。不便再將測量管拆下重裝，請你提出使顯示儀表的流量指示變為正直的簡便方法。

（3）顯示儀表相當于傳感器的負載電阻，其阻值記為 a、c間導電液體的電阻r隨液體電阻率色變化而變化，從而會影響顯示儀表的示數。試以E、R、r為參量，給出電極a、c間輸出電壓U的表達式，并說明怎樣可以降低液體電阻率變化對顯示儀表示數的影響。