1. 氢元素是宇宙中最简单的元素,有三种同位素。科学家利用电磁场操控并筛选这三种同位素,使其应用于核研究。
(1) 原子核之间由于相互作用会产生新核,这一过程具有多种形式。
①质量较小的原子核结合成质量较大原子核的过程称为
A.链式反应
B.衰变
C.核聚变
D.核裂变
②  核的质是为m1  核的质量为m2 ,  它们通过核反应形成一个质是为m3的氮原子核  ,  此过程释放的能量为。 (真空中光速为c)
(2) 某回旋加速器的示意图如图1所示。磁感应强度大小为B的匀强磁场仅分布于两个相同且正对的半圆形中空金属盒D1、D2内,且与金属盒表面垂直。交变电源通过Ⅰ、Ⅱ分别与D1、D2相连,仅在D1、D2缝隙间的狭窄区域产生交变电场。初动能为零的带电粒子自缝隙中靠近D2的圆心O处经缝隙间的电场加速后,以垂直磁场的速度进入D1

①粒子在D1、D2运动过程中,洛伦兹力对粒子做功为W、冲量为I,则
A.W=0,I=0
B.W≠0,I=0
C.W≠0,I≠0
D.W=0,I≠0
核和核自图中O处同时释放,I、Ⅱ间电势差绝对值始终为U,电场方向做周期性变化,核在每次经过缝隙间时均被加速(假设粒子通过缝隙的时间和粒子间相互作用可忽略)。核完成3次加速时的动能与此时核的动能之比为
A.1:3
B.1:9
C.1:1
D.9:1
E.3:1
(3) 如图,静电选择器由两块相互绝缘、半径很大的同心圆弧形电极组成。电极间所加电压为U。由于两电极间距d很小,可近似认为两电极半径均为r(r>>d),且电极间的电场强度大小处处相等,方向沿径向垂直于电极。


①电极间电场强度大小为
②由核、核和,核组成的粒子流从狭缝进入选择器,若不计粒子间相互作用,部分粒子在电场力作用下能沿圆弧路径从选择器出射。

a.出射的粒子具有相同的
A.速度
B.动能
C.动量
D.比荷
b.对上述a中的选择做出解释。

【考点】
质量亏损与质能方程; 带电粒子在电场中的偏转; 洛伦兹力的计算; 质谱仪和回旋加速器; 核聚变;
【答案】

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