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(yōu)點,是最終解決人類能源危機的最有效手段。
(1)兩個氘核結(jié)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(yīng)的方程。若氘核的質(zhì)量為m1, 氦核的質(zhì)量為m2,所放出粒子的質(zhì)量為m3,求這個核反應(yīng)中釋放出的能量為多少?
(2)要使兩個氘核能夠發(fā)生聚變反應(yīng),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(dāng)兩個氘核恰好能夠彼此接觸發(fā)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(shù),均為已知),則兩個相距較遠(yuǎn)(可認(rèn)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(fā)生聚變?
(3)當(dāng)將氘核加熱成幾百萬度的等離子狀態(tài)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(qū)域內(nèi)反應(yīng),兩圓之間的環(huán)形區(qū)內(nèi)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(yīng)區(qū)進入磁場后不能從磁場區(qū)域的外邊界射出,所加磁場磁感應(yīng)強度的最小值為多少?(不考慮速度大小對氘核質(zhì)量的影響)
(1)下列說法正確的是________.
A.黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關(guān)
B.α粒子散射實驗說明原子核是有內(nèi)部結(jié)構(gòu)的
C.比結(jié)合能越小,表示原子核中核子結(jié)合得越牢靠,原子核越穩(wěn)定
D.玻爾的原子理論第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域,成功地解釋了氫原子光譜的實驗規(guī)律
(2)海水中含有豐富的氘,而氘核聚變可以放出很大的能量,這可能是將來最有效的能量來源.兩個氘核()聚變的核反應(yīng)方程為為:,則X為________.已知兩個氘核發(fā)生聚變時放出的能量為E,一個氘核的質(zhì)量為m1,一個氦核()的質(zhì)量為m2,真空中的光速為c,則X的質(zhì)量為________.
(3)某同學(xué)質(zhì)量為60 kg,在軍事訓(xùn)練中要求他從岸上以2 m/s的速度跳到一條向他緩緩飄來的小船上,然后去執(zhí)行任務(wù),小船的質(zhì)量是140 kg,原來的速度是0.5 m/s,該同學(xué)上船后又跑了幾步,最終停在船上,求此時小船的速度和該同學(xué)動量的變化.
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