题目内容
据有关资料介绍,受控热核聚变装置中有极高的温度,因而带电粒子将没有通常意义上的“容器”可装,而是由磁场约束使其在某个区域内运动.现按下面的简化条件来讨论这个问题:如图所示是一个内径R1=1.0m,外径R2=2.0m的环状区域的截面,区域内有垂直截面向里的匀强磁场,O点为氦核源,它能沿半径方向射出各种速率的氦核,已知氦核的比荷
=4.8×107C/kg,不计氦核的重力和氢核间的相互作用,当射出的氦核最大速度为vm=1.44×107m/s时,求需要的约束磁场的磁感应强度至少为多少.![精英家教网](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20131203/201312031216594517508.png)
q |
m |
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速度越大,轨迹圆半径越大,要使沿0M方向运动的氦核不能穿越磁场,则其在环形磁场内的运动轨迹圆中最大者与磁场外边界圆相切
设轨迹圆的半径为r1,则
r | 21 |
R | 21 |
代入数据解得 r1=0.75m
洛伦兹力提供向心力,得:qBvm=
m
| ||
r1 |
代人数据得:B=
mvm |
qr1 |
答:需要的约束磁场的磁感应强度至少为0.4T.
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