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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?
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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(
(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?
①如图甲所示,固定力传感器M;
②取一根不可伸长的细线,一端连接一小铁球,另一端穿过固定的光滑小圆环O,并固定在传感器M的挂钩上
(小圆环刚好够一根细线通过).
③让小铁球自由悬挂并处于静止状态,从计算机中得到拉力随时间的关系图象如图乙所示;
④让小铁球以较小的角度在竖直平面内的A、B之间摆动,从计算机中得到拉力随时间的关系图象如图丙所示.
请回答以下问题:
(1)由图中数据可求得小圆环O到小铁球球心的距离为
(2)为了验证小铁球在最高点A和最低点C处的机械能是否相等,则
A.一定得测出小铁球的质量m
B.一定得测出细线离开竖直方向的最大偏角β
C.一定得知道当地重力加速度g的大小
D.只要知道图乙和图丙中的F0、F1、F2的大小
(3)若已经用实验测得了第(2)小题中所需测量的物理量,则为
了验证小铁球在最高点A和最低点C处的机械能是否相等,只需验证
等式
Ⅱ.2009年秋,甲型H1N1流感在全国各地爆发,为做好需要购买大量的体温表,市场一度出现供货不足的情况.某同学想自己制作一个金属温度计,他从实验室找到一个热敏电阻,通过查资料获得该热敏电阻的阻值R随温度t变化的规律如图甲所示.该同学进行了如下设计:将一电源(电动势E=1.5V、内阻不计)、电流表(量程5mA、内阻Rg=100Ω)、电阻箱R′及用作测温探头的热敏电阻R组成如图乙所示的电路,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”.
(1)电流表刻度较小处对应的温度值
(2)若电阻箱阻值R′=70Ω时,图丙中电流表5mA刻度处时热敏电阻的阻值R=
①如图甲所示,固定力传感器M;
②取一根不可伸长的细线,一端连接一小铁球,另一端穿过固定的光滑小圆环O,并固定在传感器M的挂钩上
(小圆环刚好够一根细线通过).
③让小铁球自由悬挂并处于静止状态,从计算机中得到拉力随时间的关系图象如图乙所示;
④让小铁球以较小的角度在竖直平面内的A、B之间摆动,从计算机中得到拉力随时间的关系图象如图丙所示.
请回答以下问题:
(1)由图中数据可求得小圆环O到小铁球球心的距离为______m;(计算时取g≈π2m/s2)
(2)为了验证小铁球在最高点A和最低点C处的机械能是否相等,则______;
A.一定得测出小铁球的质量m
B.一定得测出细线离开竖直方向的最大偏角β
C.一定得知道当地重力加速度g的大小
D.只要知道图乙和图丙中的F、F1、F2的大小
(3)若已经用实验测得了第(2)小题中所需测量的物理量,则为
了验证小铁球在最高点A和最低点C处的机械能是否相等,只需验证
等式______是否成立(用题中所给物理量的符号来表示).
Ⅱ.2009年秋,甲型H1N1流感在全国各地爆发,为做好需要购买大量的体温表,市场一度出现供货不足的情况.某同学想自己制作一个金属温度计,他从实验室找到一个热敏电阻,通过查资料获得该热敏电阻的阻值R随温度t变化的规律如图甲所示.该同学进行了如下设计:将一电源(电动势E=1.5V、内阻不计)、电流表(量程5mA、内阻Rg=100Ω)、电阻箱R′及用作测温探头的热敏电阻R组成如图乙所示的电路,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”.
(1)电流表刻度较小处对应的温度值______;(填“较高”或“较低”)
(2)若电阻箱阻值R′=70Ω时,图丙中电流表5mA刻度处时热敏电阻的阻值R=______Ω,对应的温度数值为______℃.
(19分)(I)①在《验证二力合成的平行四边形定则》实验中,我们需要对使用的两只弹簧秤进行校对,看两只弹簧秤是否完全相同,校对的方法是
A.看两只弹簧秤的外形是否一样,是否由同一厂家生产
B.把两只弹簧秤的钩子互钩着水平地拉动,看两者示数是否完全相同
C.把两只弹簧秤的钩子互钩着一上一下竖直地拉动,看两者示数是否相同
D.把两只弹簧秤的钩子互钩着,任意地拉动,看两者示数是否完全相同
②在《验证二力合成的平行四边形定则》实验中,下列做法有利于减小误差的有
A.F1、F2两个力的夹角尽可能大一些
B.F1、F2两个力越大越好
C.在拉橡皮条时,弹簧秤的外壳不要与纸面接触,产生摩擦
D.拉力F1、F2的方向应与纸面平行,弹簧及钩子不与弹簧秤的外壳及纸面接触,产生摩擦
(Ⅱ)为了较准确地测量某电子元件的电阻,某实验小组做如下测量。
①用多用表测量该元件的电阻,选用“×l0”倍率的电阻挡测量,发现多用表指针偏转很小,因此需选择 倍率的电阻挡(填“×l”或“×l00”),并 ,再进行测量,若多用表中的电池旧了,用它测得的电阻值将 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
②若用多用表测得该元件的电阻大约为1500Ω,现在要进一步精确测量其电阻,有以下器材:
A.待测元件R;(阻值约为1500Ω)
B.电流表(量程5mA,内阻约5Ω)
C.电阻箱(9999.9Ω,0.02 A)
D.直流电源(电动势约为20 V,内阻约0.5Ω)
E.单刀双掷开关一个,导线若干
实验小组有同学设计了如下电路进行测量。
在闭合S前,先把R打_____(填“最大值”或“最小值”),然后把k打1,____,再把k打2,则Rx=____(用实验中获得的物理量来表示。)![]()
(III)两只完全相同的表头G,分别改装成一只电流表和一只电压表,一位同学不小心做实验时误将两只表串起来连接在一闭合电路中,接通电路后两只表的指针可能出现下列哪种现象
A.电流表的指针偏转,电压表的指针不偏转
B.两表指针偏转角度相同
C.两表指针都偏转,电压表的指针偏转角度比电流表大得多
D.两表指针都偏转,电流表的指针偏转角度比电压表大得多