龍人圖書快樂假期暑假作業鄭州大學出版社系列答案科目：高中物理 來源：2011屆福建高考物理60天沖刺訓練17：光學、原子物理綜合測試 題型：038
2007年3月1日，國家重大科學工程項目“EAST超導托卡馬克核聚變實驗裝置”在合肥順利通過了國家發改委組織的國家竣工驗收．作為核聚變研究的實驗設備，EAST可為未來的聚變反應堆進行較深入的工程和物理方面的探索，其目的是建成一個核聚變反應堆，屆時從1升海水中提取氫的同位素氘，在這里和氚發生完全的核聚變反應，釋放可利用能量相當于燃燒300公升汽油所獲得的能量，這就相當于人類為自己制造了一個小太陽，可以得到無窮盡的清潔能源．作為核聚變研究的實驗設備，要持續發生熱核反應，必須把溫度高達幾百萬攝氏度以上的核材料約束在一定的空間內，約束的辦法有多種，其中技術上相對較成熟的是用磁場約束核材料．如圖所示為EAST部分裝置的簡化模型：垂直紙面的有環形邊界的勻強磁場b區域，圍著磁感應強度為零的圓形a區域，a區域內的離子向各個方向運動，離子的速度只要不超過某值，就不能穿過環形磁場的外邊界而逃逸，從而被約束．設離子質量為m，電荷量為q，環形磁場的內半徑為R1，外半徑R2＝(1＋
)R1
(1)將下列核反應方程補充完整，指出哪個屬于核聚變方程．并求出聚變過程中釋放的核能E0．(已知
的質量為m2，
H質量為m3，α粒子的質量為mα，
n的質量為mn，質子質量為mP，電子質量為me，光速為C．)
A．
( )
B．
( )
C．
( )
D．
( )
(2)若要使從a區域沿任何方向，速率為v的離子射入磁場時都不能越出磁場的外邊界，則b區域磁場的磁感應強度至少為多大？
(3)若b區域內磁場的磁感應強度為B，離子從a區域中心O點沿半徑OM方向以某一速度射入b區，恰好不越出磁場的外邊界．請畫出在該情況下離子在a、b區域內運動一個周期的軌跡，并求出周期．
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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解
（17分）2007年3月1日，國家重大科學工程項目“EAST超導托卡馬克核聚變實驗裝置”在合肥順利通過了國家發改委組織的國家竣工驗收。作為核聚變研究的實驗設備，EAST可為未來的聚變反應堆進行較深入的工程和物理方面的探索，其目的是建成一個核聚變反應堆，屆時從1升海水中提取氫的同位素氘，在這里和氚發生完全的核聚變反應，釋放可利用能量相當于燃燒300公升汽油所獲得的能量，這就相當于人類為自己制造了一個小太陽，可以得到無窮盡的清潔能源。作為核聚變研究的實驗設備，要持續發生熱核反應，必須把溫度高達幾百萬攝氏度以上的核材料約束在一定的空間內，約束的辦法有多種，其中技術上相對較成熟的是用磁場約束核材料。如圖所示為EAST部分裝置的簡化模型：垂直紙面的有環形邊界的勻強磁場b區域，圍著磁感應強度為零的圓形a區域，a區域內的離子向各個方向運動，離子的速度只要不超過某值，就不能穿過環形磁場的外邊界而逃逸，從而被約束。設離子質量為m，電荷量為q，環形磁場的內半徑為R1， 外半徑R2 =（1+
）R1。
（1）將下列核反應方程補充完整，指出哪個屬于核聚變方程。并求出聚變過程中釋放的核能E0。已知
H的質量為m2，
H的質量為m3，α粒子的質量為mα，
的質量為mn，質子質量為mP，電子質量為me，光速為c。
A．
（ ） B．
( )
C．
( ) D．
( )
（2）若要使從a區域沿任何方向，速率為v的離子射入磁場時都不能越出磁場的外邊界，則b區域磁場的磁感應強度B至少為多大?
（3）若b區域內磁場的磁感應強度為B，離子從a區域中心O點沿半徑OM方向以某一速度射入b區，恰好不越出磁場的外邊界。請畫出在該情況下離子在a、b區域內運動一個周期的軌跡，并求出周期T。
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