知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．图甲是中国自行设计、研制的最大的受控核聚变实验装置：其原理如图乙，带电粒子被强电流线圈产生的磁场约束在一个半经为r的“容器”中，通电线圈产生的圆形磁场可看作匀强磁场，磁场圆半径为R，R＞r且两圆同心，磁感应强度为B，它们的截面如图丙所示．“容器”中有质量均为m，带电量均为q的带电粒子，在“容器”内运动，有些粒子会运动到“容器”的边缘，观察到在“容器”的边缘各处，有向各个方向离开“容器”的粒子，且每个方向的粒子的速度都从0到v分布．不久，所有粒子都能返回“容器”．（本题只考虑运动方向与磁场垂直的粒子，不计粒子重力和粒子间相互作用和碰撞）
（1）要产生如图乙所示的磁场，逆着磁场方向看，线圈中的电流方向如何？不改变装置结构，要改变磁场，可釆取什么方法？
（2）为保证所有粒子从“容器”边缘处离开又能返回，求带电粒子的最大速度v
（3）如果“容器”中带电粒子是核聚变的原料

1
1
H、

2
1
H，它们具拥同的动能，但被该装置约束后，它们的“容器”半径会不同．现用该装置约束这两种粒子，设它们“容器”的最大的半径分别为r₁、r₂，试推导r₁、r₂和R应满足的关系式．

难度：较难

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2．（2011•盐城一模）（选修模块3-5）
（1）下列说法中正确的是
A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分
B．目前已建成的核电站的能量来自于重核裂变
C．一个氢原子从n=3的激发态跃迁到基态时，最多能辐射3种不同频率的光子
D．卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型
（2）光照射到金属上时，一个光子只能将其全部能量传递给一个电子，一个电子一次只能获取一个光子的能量，成为光电子，因此极限频率是由（金属/照射光）决定的．如图1所示，当用光照射光电管时，毫安表的指针发生偏转，若再将滑动变阻器的滑片P向右移动，毫安表的读数不可能（变大/变小/不变）．
（3）如图2，总质量为M的火箭被飞机释放时的速度为υ₀，方向水平．释放后火箭立即向后以相对于地面的速率u喷出质量为m的燃气，火箭相对于地面的速度变为多大？

难度：较难

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3．（2011春•郑州月考）[物理-选修3-5]
（1）北京时间20l1年3月11日在日本海域发生强烈地震，强震引发了福岛核电站危机．下列关于核裂变和核辐射的方程中书写正确的是：
A．₉₂²³⁵U+₀¹n→₅₆¹⁴¹Ba+₃₆⁹²Kr+10₀¹n B．₉₄²³⁵Pu→₉₂²³⁵U+₂⁴He C．₅₅¹³⁷Cs→₅₆¹³⁷Ba+_-1⁰e D．₅₅¹²¹I→₅₄¹³¹Ce+_-1⁰e
（2）如图所示，光滑水平面上放置质量均为M=2kg的甲、乙两辆小车两车之间通过一感应开关相连（当滑块滑过感应开关时，两车自动分离）．其中甲车上表面光滑，乙车上表面与滑块P之间的动摩擦因数μ=0.5．一根通过细线拴着而被压缩的轻质弹簧固定在甲车的左端，质量为m=l kg的滑块P（可视为质点）与弹簧的右端接触但不相连，弹簧原长小于甲车长度，整个系统处于静止．现剪断细线，已知滑块P刚滑上乙车时，滑块相对地面的速度为ν₁=4m/s，且滑块P最终滑有滑离乙车，求滑块P在乙车上滑行的距离．

难度：较难

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