(1)设t=0时粒子静止在A板小孔处，在电场作用下加速，并绕行第一圈．求粒子绕行n圈回到A板时获得的总动能E_n．

　　(2)为使粒子始终在半径为R的圆轨道上运动，磁场必须周期性递增．求粒子绕行第n圈时的磁感应强度B．

　　(3)求粒子绕行第n圈所需的时间t_n(设极板间距远小于R)．

　　（1）忽略化学因素，用测定患者的血液体积较其他两种放射性同位素有什么优点．

　　（2）为了测得人体中血液的体积，取一小瓶放射性同位素的溶液，测得1min内衰变的次数为6×10³次，它的半衰期T=5h，将该溶液注入人体内经过15h后，从人体中取出10cm³的血液，测得每分钟衰变两次，求人体血液的体积．

　　（2）受控热核聚变装置中有极高的温度，因而带电粒子没有通常意义上的“容器”可装，而是由磁场约束带电粒子的运动使之束缚在某个区域内．现考虑这样一个实验装置：如图所示，在一个环状区域内有垂直于截面向里的匀强磁场，已知氘核的荷质比q/m=4.8×10⁷C/kg，圆环的内半径R₁=0.50m，磁感应强度B=0.50T，如果氘核以速度v=1.2×10⁷m/s沿磁场区域的半径方向从A点射入磁场，为了使该粒子不穿出磁场边界，则圆环的外半径R₂至少应多大？

　　科学家们认为，21世纪人类把目光再次投向月球，重返月球的最主要原因是：一、寻求在月球建立永久基地，作为人类拓展生存空间的第一步；二、通过月球探测，带动高科技的发展和研究，包括空间军事技术的发展；三、为将来全面开发月球矿产资源和能源，解决地球能源枯竭，为人类社会可持续发展提供资源储备．例如月球上氦-3资源总量约为100万吨～500万吨，建设一个500MW的核聚变发电站，每年消耗的氦-3仅仅50公斤，全世界的年总发电量只需100吨氦-3，也就是说，月球上的氦-3可满足地球供电能源需求达1万年以上．此外，月球表面的特殊空间环境，为研制特殊生物制品和特殊材料开拓了广阔前景，这是当前国际科技界“重返月球”最主要的原动力．

　　中国月球探测首席科学家欧阳自远指出，3年内，我国要完成首次月球探测，这是继我国成功发射人造地球卫星、载人飞船之后，我国空间科技发展的第三个里程碑．我国近期探月计划分为“环月探测”、“月面软着陆器探测”和“月面自动采样返回”3个阶段．作为世界主要航天国家，我国开展月球探测，对维护我国在月球上的权益具有重要战略意义．

　　氦-3是氦的同位素，含有两个质子和一个中子；氦-3最吸引人类的就是它作为能源材料的优秀“潜质”．经试验证实，利用氘和氦-3的热核聚变反应是最理想的一种核聚变反应，原因是：（1）这种聚变不产生中子，所以放射性小；（2）它转化为电能的效率高；（3）反应过程易于控制；可算是既无污染又安全．

　　结合材料回答下列问题

　　（1）估算人类1年所用的电能相当于多少吨煤完全燃烧所释放出的能量．（煤的燃烧值q=2.9×10⁷J/kg、氘核的质量为2.0136u、氦-3的质量为3.0150u、氢核的质量为1.008124u、氦核的质量为4.002603u）

　　（2）太阳辐射的能量是由聚变反应产生的，已知质子、a 粒子、正电子的质量分别为1.6726×10^-27kg、6.6458×10^-27kg、9.1×10^-31kg，则1J相当于多少组以上核反应释放出的能量．

　　其中P为质子，a为 a粒子，e⁺为正电子，v为一种中微子，已知质子的质量为m_P=1.672648×10^-27kg，a 粒子的质量为m _a=6.644929×10^-27kg，正电子的质量为m_e=9.11×10^-31kg，中微子的质量可忽略不计，真空中的光速c=3.00×10⁸m/s，试计算该系列核反应完成后释放的能量．

　　（1）写出两个氘核聚变成的核反应方程；

　　（2）计算上述核反应中释放的核能；

　　（3）若两氘核以相等的动能0.35MeV做对心碰撞，即可发生上述核反应，且释放的核能全部转化为机械能，则反应中生成的核和中子的动能各是多少？

　　(1)一只20W的黑光灯正常工作时，约有5％的能量转化为光能，光能中约有46％是频率为7×10¹⁴Hz的紫光，求黑光灯每秒向外辐射多少个该频率的光子．(h=6.6×10^-34J·s，保留两位有效数字)

　　(2)如图所示是高压电网的工作电路．高压电网是利用变压器将有效值为220V的交流电压变成高压，高压电网相邻两极间距离为0.5cm，已知空气在常温常压下的击穿电压为6220V/cm，为防止空气被击穿而造成短路，变压器的原、副线圈匝数比不得低于多少？

　　速度选择器由两个同心的圆弧形电极P₁和P₂组成，当两极间加有电压U时，只允许具有确定能量的电子通过，并进入检测装置D，由检测装置测出电子产生的电流I，改变电压U，同时测出I的数值，即可确定碰撞后进入速度选择器的电子的能量分布．为简单起见，设电子与原子碰撞前，原子是静止的．原子质量比电子质量大很多，碰撞后，原子虽然稍微被碰动，但忽略这一能量损失，设原子未动，当电子与原子发生弹性碰撞时，电子改变运动方向，但不损失动能．当发生非弹性碰撞时，电子损失的动能传给原子，使原子内部的能量增大．

　　(1)设速度选择器两极间的电压为U时，允许通过的电子的动能为E_k，试求出E_k与U的函数关系式．设通过选择器的电子的轨道半径r=20.0cm，电极P₁和P₂的间隔为d=1.0cm，两极间的场强大小处处相等．

　　(2)当电子枪射出电子的动能E_k0=50.0eV时，改变电压U，测出电流I，得出如图乙所示的U-I图像，电流出现峰值．试求各个峰值电流对应的电子的动能．

　　(3)根据实验结果能确定氦原子的几个激发态？各激发态的能级为多少？设基态的能级E₁=0．