题目内容

（6 分）太阳内部持续不断地发生着4个质子 1H 聚变为1个氦核2 He的热核反应，核反应方程是：，已知质子、氦核、 的质量分别为 m1、m2、m3，真空中的光速为 c． 方程中的X表示 ，核反应中释放的核能ΔE= 。

X为

【解析】

试题分析：根据质量数和电荷数守恒可得：X为；根据质能方程可求核反应中释放的核能

考点：本题考查核反应方程

练习册系列答案
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如图所示，固定斜面倾角为θ，整个斜面长分为AB、BC两段，AB＝2BC．小物块P(可视为质点)与AB、BC两段斜面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2．已知P由静止开始从A点释放，恰好能滑动到C点而停下，那么θ、μ1、μ2间应满足的关系是( )

A． B．

C．tan θ＝2μ1－μ2 D．tan θ＝2μ2－μ1

如图所示圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率沿着AO方向对准圆心O射入磁场，其运动轨迹如图所示。若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是( )

A．a粒子速率最大

B．c粒子在磁场中运动的时间最长

C．c粒子速率最大

D．它们做圆周运动的周期

1932年，美国的物理学家劳伦斯设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的两D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。A处粒子源产生的质量为m、电荷量为+q粒子在加速器中被加速，其加速电压恒为U。带电粒子在加速过程中不考虑相对论效应和重力的作用。则（ ）

A．带电粒子在加速器中第1次和第2次做曲线运动的时间分别为t1和t2，则t1:t2=1:2

B.带电粒子第1次和第2次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比r1:r2=：2

C.两D形盒狭缝间的交变电场的周期T=2m/qB

D.带电粒子离开回旋加速器时获得的动能为B2q2R2/2m

一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交流电动势为(V).关于这个交变电流,下列说法中正确的是( )

A．交变电流的频率为100Hz

B．电动势的有效值为220V

C．t=0时, 穿过线圈的磁通量为零

D．t=0时,线圈平面与中性面垂直

（12 分）如图所示，在平面直角坐标系xOy 内，第Ⅰ象限的等腰直角三角形 MNP区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，y<0的区域内存在着沿y轴正方向的匀强电场．一质量为 m、电荷量为q的带正电粒子从电场中Q（－2h，－h）点以速度v0水平向右射出，经坐标原点O处射入第Ⅰ象限，最后以垂直于PN的方向射出磁场． 已知MN平行于x轴，N点的坐标为（2h，2h），不计粒子的重力，求：

（1）电场强度E的大小；

（2）带电粒子从O点射出电场时与水平方向夹角α的正切值tan α；

（3）磁感应强度B的大小．

两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子 a、b，以不同的速率对准圆心 O 沿着 AO 方向射入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图所示．若不计粒子的重力，则下列说法正确的是（ ）

A．a粒子带负电，b粒子带正电

B．a粒子在磁场中所受洛伦兹力较大

C．b粒子动能较大

D．b粒子在磁场中运动时间较长

北斗卫星系统由地球同步轨道卫星与低轨道卫星两种卫星组成，这两种卫星正常运行时

A. 低轨卫星和地球同步卫星的轨道平面一定重合

B. 低轨卫星的环绕速率不可能大于

C. 地球同步卫星比低轨卫星的转动周期大

D. 低轨卫星和地球同步卫星，可能具有相同的角速度

离子推进器是太空飞行器常用的动力系统，某种推进器设计的简化原理如图1所示，截面半径为R的圆柱腔分为两个工作区。I为电离区，将氙气电离获得1价正离子，II为加速区，长度为L，两端加有电压，形成轴向的匀强电场。I区产生的正离子以接近0的初速度进入II区，被加速后以速度vM从右侧喷出。I区内有轴向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在离轴线R/2处的C点持续射出一定速度范围的电子。假设射出的电子仅在垂直于轴线的截面上运动，截面如图2所示（从左向右看）。电子的初速度方向与中心O点和C点的连线成α角（0<α<90?）。推进器工作时，向I区注入稀薄的氙气。电子使氙气电离的最小速度为v0，电子在I区内不与器壁相碰且能到达的区域越大，电离效果越好。已知离子质量为M；电子质量为m，电量为e。（电子碰到器壁即被吸收，不考虑电子间的碰撞）。

求II区的加速电压及离子的加速度大小；

为取得好的电离效果，请判断I区中的磁场方向（按图2说明是“垂直纸面向里”或“垂直纸面向外”）；

ɑ为90?时，要取得好的电离效果，求射出的电子速率v的范围；

要取得好的电离效果，求射出的电子最大速率vm与α的关系。

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