核聚变能是一种具有经济性能优越、安全可靠、无环境污染等优势的新能源.近年来,受控核聚变的科学可行性已得到验证,目前正在突破关键技术,最终将建成商用核聚变电站.一种常见的核聚变反应是由氢的同位素氘(又叫重氢)和氚(又叫超重氢)聚合成氦,并释放一个中子.若已知氘原子的质量为,氚原子的质量为
,氦原子的质量为4.0026u,中子的质量为1.0087u,
.
写出氘和氚聚合的反应方程.
试计算这个核反应释放出来的能量.
若建一座功率为
的核聚变电站,假设聚变所产生的能量有一半变成了电能,每年要消耗多少氘的质量?
(一年按计算,光速
,结果取二位有效数字)
如图所示,两根相距为d的足够长的光滑平行金属导轨位于竖直的xOy平面内,导轨与竖直轴Y平行,其一端接有阻值为R的电阻。在y>O的一侧整个平面内存在着与xOy平面垂直的非均匀磁场,磁感应强度B随Y的增大而增大,B=ky,式中的k是一常量。一质量为m的金属直杆MN与金属导轨垂直,可在导轨上滑动。当t=0时金属杆MN位丁y=0处,速度为Ⅶ方向沿y轴的正方向。在MN向上运动的过程中,有一平行y轴的拉力F作用于金属杆MN上,以保持其加速度方向竖直向下,大小为重力加速度g。设除电阻R外,所有其他电阻都可以忽略。
问:(1)当金属杆的速度大小为时,同路中的感应电动势多大?
(2)金属杆在向上运动过程中拉力F与时间t的关系如何?
如图所示,质量为0-3 kg的小车静止在光滑的轨道上,在它下面挂一个质量为0.1 kg的小球B,车旁有一支架被吲定在轨道上,支架上0点悬挂一质量也为0.1 kg的小球A,两球的球心至悬挂点的距离均为0.2 m.当两球静止时刚好相切,两球心位于同一水平线上,两条悬线竖直且相互平行.若将A球向左拉至图中虚线所示位置后从静止释放,与B球发生碰撞,碰撞中无机械能损失,求碰后B球上升的最大高度和小车获得的最火速度.(重力加速度g="10" m/S2)
如图所示,半径为、圆心为O1的虚线所围的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,在磁场右侧有一竖直放置的平行金属板M和N,两板间距离为L,在MN板中央各有一个小孔O2、O3、。O1、O2、O3在同一水平直线上,与平行金属板相接的是两条竖直放置间距为L的足够长的光滑金属导轨,导体棒PQ与导轨接触良好,与阻值为R的电阻形成闭合回路(导轨与导体棒的电阻不计),该回路处在磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场中,整个装置处在真空室中,有一电荷量为+q、质量为m的粒子(重力不计),以速率
从圆形磁场边界上的最低点E沿半径方向射入圆形磁场区域,最后从小孔O3射出。现释放导体棒PQ,其下滑h后开始匀速运动,此时仍然从E点沿半径方向射入圆形磁场区域的相同粒子恰好不能从O3射出,而从圆形磁场的最高点F射出。求:
(1)圆形磁场的磁感应强度B′;
(2)导体棒的质量M;
(3)棒下落h的整个过程中,电阻上产生的电热。
【物理3—5】
(1)有一群氢原子处于量子数n=4的激发态,已知氢原子的能级公式为
为n=1时的能量).当它们自发地向低能级跃迁时能发出________种不同频率的
光子.所发出光子的最大频率是________ (已知普朗克常量为h).
(2)质量mA=10g的子弹,以vA=300m/s的速度射向质量mB=40g、静止在光滑水
平桌面上的木块.如果子弹把木块打穿,子弹穿过后的速度vA=100m/s,子弹击
穿木块过程中产生的内能?
【物理3—4】
(1)如图所示是一列横波在某一时刻的波形图象,已知这列波的频率为4Hz,A点在
此时的振动方向如图所示。则可以判断出这列波的传播方向是沿轴__________
方向(填“正”或“负”),波速大小为__________m/s
(2)如图所示,在平静的水面下有一点光源s,点光源到水面的距离为H,水对该光源
发出的单色光的折射率为n.请解答下列问题:
①在水面上方有一圆形的透光面,求该圆的半径.
②若该单色光在真空中的波长为,该光在水中的波长为多少?