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据有关资料介绍，受控核聚变装置中有极高的温度，因而带电粒子（核聚变的原料）将没有通常意义上的“容器”可装，而是由磁场来约束带电粒子运动使之束缚在某个区域内，右图是它的
网友投稿 2022-10-29 00:00:00 互联网
◎ 题目
据有关资料介绍，受控核聚变装置中有极高的温度，因而带电粒子（核聚变的原料）将没有通常意义上的“容器”可装，而是由磁场来约束带电粒子运动使之束缚在某个区域内，右图是它的截面图，在外径为R
2
=1.2m、内径R
1
=0.6m的环状区域内有垂直于截面向里的匀强磁场，磁感强度B=0.4T，若氦核（其比荷q/m=4.8×10
7
c/kg）在平行于截面的平面内从内圆上A点沿各个方向射入磁场都不能穿出磁场的外边界，求氦核的最大速度．（不计带电粒子的重力）
◎ 答案
设氦核沿与内圆相切方向射入磁场，且轨道与外圆相切时的速度为v
m
，则从A点以v
m
速度沿各方向射入磁场区的氦核都不能穿出磁场外边界，如图所示．由图知
r′=
R
2
-
R
1
2
=0.3m
．
由
qvB=m
v
2
r
，得
r=
mv
qB
，
氦核不穿出磁场外边界应满足的条件是
m
v
m
qB
≤r′
，
所以从内圆上A点沿各个方向射入磁场都不能穿出磁场的外边界时，氦核的速度范围为
v
m
≤
Bqr′
m
=5.76×1
0
6
m/s
．
答：氦核的最大速度为5.76×10
6
m/s．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“据有关资料介绍，受控核聚变装置中有极高的温度，因而带电粒子（核聚变的原料）将没有通常意义上的“容器”可装，而是由磁场来约束带电粒子运动使之束缚在某个区域内，右图是它的…”主要考查了你对 【向心力】，【牛顿第二定律】，【带电粒子在匀强磁场中的运动】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202210/341212.html
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