受控轻核聚变反应的温度极高,因而没有传统意义上的“容器”可装,只能利用磁场来控制带电原子核的运动,使之约束在某个区域内。如图所示,环状磁场的外侧边缘直径为,内侧边缘直径为,被束缚的带电原子核的质量为m、电荷量为q,中空区域内带电原子核具有各个方向的速度,最大速度为。要使中空区域中的带电原子核都不会穿出磁场的外边缘,则环状区域内磁场的磁感应强度大小可能是( )
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更新时间:2022-01-13 21:33:26
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【知识点】 带电粒子在弧形边界磁场中运动
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【推荐1】科学家在研究原子核式结构时,为提高轰击粒子的利用率需要某些特定速度的粒子,故此设计了一种速度选择仪,其模型如图所示。一半径为R的绝缘圆筒中有沿轴线方向的匀强磁场,磁感应强度为B,一质量为m、带电荷量为q的正粒子(不计重力)以不同速率v从筒壁的A孔沿半径方向进入筒内。设粒子和筒壁的碰撞无电荷量和能量的损失,使粒子与筒壁连续碰撞,绕筒壁一周后恰好又从A孔射出(其余粒子被吸收),则粒子在筒中运动的时间为( )
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【推荐2】如图,在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场,其边界过原点O和y轴上的点。一质量为m、电荷量为e的电子从a点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场,并从x轴上的b点射出磁场,此时速度方向与x轴正方向的夹角为60°。下列说法中正确的是( )
A.电子在磁场中运动的时间为 |
B.电子在磁场中运动的时间为 |
C.磁场区域的圆心坐标为 |
D.电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为 |
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【推荐3】如图所示,在等腰直角三角形abc区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场,O为ab边的中点,在O处有一粒子源沿纸面内不同方向、以相同的速率不断向磁场中释放相同的带正电的粒子,已知粒子的质量为m,电荷量为q,直角边ab长为,不计重力和粒子间的相互作用力.则
A.粒子能从bc边射出的区域长度为 |
B.粒子在磁场中运动的最长时间为 |
C.若粒子从bc边射出,则入射方向与Ob的夹角一定小于 |
D.从ac边射出的粒子中,沿Oa方向射入磁场的粒子在磁场中运动的时间最短 |
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