题目列表(包括答案和解析)
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如图(a)所示的真空管中,电子从灯丝K发出(初速不计),经电压为U1的加速电场加速后沿中心线进入两平行金属板M、N间的匀强电场中,通过电场后打到荧光屏上的P点处,设M、N板间电压为U2,两板距离为d,板长为L1,板右端到荧光屏的距离为L2,已知U1=576V,U2=168V,L1=6cm,d=3cm,L2=21cm,电子的比荷C/kg,求:(1)电子离开偏转电场时的偏角θ(即电子离开偏转电场时速度与进入偏转电场时速度的夹角);
(2)电子打到荧光屏上的位置P偏离荧光屏中心O的距离OP;
(3)若撤去M、N间的电压U2,而在两平行板中的圆形区域内(如图b所示)加一磁感应强度为B=0.001T的匀强磁场,圆形区域的中心正好就是两平行板空间部分的中心,要使电子通过磁场后仍打在荧光屏上的P点处,圆形区域的半径r为多少?(结果中可含有反三角函数)
半个世纪以来,热核聚变的研究一直围绕着一个主题,那就是要实现可控的核聚变反应,造出一个人造太阳,一劳永逸地解决人类的能源危机。在受控核聚变装置中,需要把核反应物质——氘()和氚()“加热”到上亿度而成为等离子体,而这些等离子体无法用通常意义上的“容器”盛装,只能用强磁场来束缚它们。前不久,中国科学家率先建成了世界上第一个可控全超导核聚变实验装置,模拟太阳实现可控的核聚变。
可控全超导核聚变装置从内到外有五层部件构成,比较复杂。现在按下面的简化模型来讨论这个问题:如图所示,设想最关键的环状磁容器是一个横截面为环形的区域:内径为R1,外径为R2,区域内有垂直于截面向里的磁感强度为B的匀强磁场。
(1)该核反应方程式为:_____________________________;
(2)已知氘()、氚()、氦()核、中子()的静质量分别为m1、m2、m3、m4,那么在每一个核反应中释放的能量为多少?(已知光速为C)
(3)若等离子体源恰好放置在环心O点,它能沿半径方向辐射出各种速率的带电粒子,这些带电粒子的最大荷质比为k,不计带电离子的重力,该磁场能够约束住的这些带电粒子的最大速率是多少?
A.1 B.
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