在受控热核聚变反应的装置中温度极高,因而带电粒子没有通常意义上的容器可装,而是由磁场将带电粒子的运动束缚在某个区域内.现有一个环形区域,其截面内圆半径R1=33m,外圆
◎ 题目
在受控热核聚变反应的装置中温度极高,因而带电粒子没有通常意义上的容器可装,而是由磁场将带电粒子的运动束缚在某个区域内.现有一个环形区域,其截面内圆半径R1=
(1)若中空区域中的带电粒子由O点沿环的半径方向射入磁场,求带电粒子不能穿越磁场外边界的最 大速度vo. (2)若中空区域中的带电粒子以(1)中的最大速度vo沿圆环半径方向射入磁场,求带电粒子从刚进入磁 场某点开始到第一次回到该点所需要的时间t. |
◎ 答案
(1)根据几何关系,则有:R12+r2=(R2-r)2 解得:r=
由牛顿第二定律,则有qv0B=m
解得:v0=1.33×107m/s (2)如图,则有:tgθ=
带电粒子必须三次经过磁场,才会回到该点 在磁场中的圆心角为
t1=3×
在磁场外运动的时间为t2=3×
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