據(jù)有關(guān)資料介紹，受控?zé)岷司圩兎磻?yīng)裝置中有極高的溫度，因而帶電粒子將沒有通常意義上的容器可裝，而是由磁場約束帶電粒子運動將其束縛在某個區(qū)域內(nèi)，現(xiàn)按下面的簡化條件來討論這個問題，如圖所示，有一個環(huán)形區(qū)域，其截面內(nèi)半徑為
，外半徑為R2=1． 0 m，區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，已知磁感應(yīng)強度B=1．0 T，被束縛粒子的荷質(zhì)比為
=4．0×107C/kg，不計帶電粒子在運動過程中的相互作用，不計帶電粒子的重力．
（1）若中空區(qū)域中的帶電粒子沿環(huán)的半徑方向射入磁場，求帶電粒子不能穿越磁場外邊界的最大速度v0．
（2）若中空區(qū)域中的帶電粒子以（1）中的最大速度v0 從圓心O點沿圓環(huán)半徑方向射入磁場，求帶電粒子從進入磁場開始到第一次回到該點所需要的時間t．
名校課堂系列答案科目：高中物理 來源： 題型：
據(jù)有關(guān)資料介紹，受控核聚變裝置中有極高的溫度，因而帶電粒子將沒有通常意義上的“容器”可裝，而是由磁場約束帶電粒子運動使之束縛在某個區(qū)域內(nèi)．現(xiàn)按下面的簡化條件來討論這個問題：如圖所示是一個截面為內(nèi)徑R1=0.6m、外徑R2=1.2m的環(huán)狀區(qū)域，區(qū)域內(nèi)有垂直于截面向里的勻強磁場．已知氦核的荷質(zhì)比| q | m |
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科目：高中物理 來源： 題型：
據(jù)有關(guān)資料介紹，受控核聚變裝置中有極高的溫度，因而帶電粒子（核聚變的原料）將沒有通常意義上的“容器”可裝，而是由磁場來約束帶電粒子運動使之束縛在某個區(qū)域內(nèi)，右圖是它的截面圖，在外徑為R2=1.2m、內(nèi)徑R1=0.6m的環(huán)狀區(qū)域內(nèi)有垂直于截面向里的勻強磁場，磁感強度B=0.4T，若氦核（其比荷q/m=4.8×107c/kg）在平行于截面的平面內(nèi)從內(nèi)圓上A點沿各個方向射入磁場都不能穿出磁場的外邊界，求氦核的最大速度．（不計帶電粒子的重力）查看答案和解析>>
科目：高中物理 來源： 題型：
據(jù)有關(guān)資料介紹，受控核聚變裝置中有極高的溫度，因而帶電粒子將沒有通常意義上的“容器”可裝，而是由磁場約束帶電粒子運動使之束縛在某個區(qū)域內(nèi)（托卡馬克裝置）．如圖所示，環(huán)狀勻強磁場圍成中空區(qū)域，中空區(qū)域中的帶電粒子只要速度不是很大，都不會穿出磁場的外邊緣而被約束在該區(qū)域內(nèi)，設(shè)環(huán)狀磁場的內(nèi)半徑為R1=0.5m，外半徑R2=1.0m，磁場的磁感應(yīng)強度B=1.0T，若被束縛帶電粒子的比荷為| q | m |
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科目：高中物理 來源： 題型：
據(jù)有關(guān)資料介紹，受控?zé)岷司圩冄b置中有極高的溫度，因而帶電粒子將沒有通常意義上的“容器”可裝，而是由磁場約束使其在某個區(qū)域內(nèi)運動．現(xiàn)按下面的簡化條件來討論這個問題：如圖所示是一個內(nèi)徑R1=1.0m，外徑R2=2.0m的環(huán)狀區(qū)域的截面，區(qū)域內(nèi)有垂直截面向里的勻強磁場，O點為氦核源，它能沿半徑方向射出各種速率的氦核，已知氦核的比荷| q | m |
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，如圖所示，由幾何關(guān)系得
（3分）
．（2分）
。（1分）
轉(zhuǎn)過3600 －（1800一600）=2400又回到中空部分．粒子的運動軌跡如圖所示，故粒子從P點進入磁場到第一次回到P點時，粒子在磁場中運動時間為
（2分）
,（1分）
＋
=5．74×10-7s． （1分）
