摘要：22．核聚变反应需要几百万度以上的高温.为了把高温条件下高速运动的离子约束在小范围内.通常采用磁约束的方法.现用下述简化的模型来研究这一问题.如图所示.两个同心圆为匀强磁场的内外边界...磁场方向垂直纸面向里.已知带正电粒子的比荷.匀强磁场的磁感应强度.带正电的粒子以某一速度v从内边界上的A点射入磁场区域.不考虑带电粒子因高速运动产生的相对论效应. (1)导出带电粒子在磁场区域中作圆周运动的轨道半径r与上述各量的关系式(用已知量字母代号q．m．B．v表示), (2)若上述带电粒子从A点沿半径方向射入磁场区域恰好不穿出外边界.请在图中画出粒子的运动轨迹示意图, (3)若大量上述粒子从A点沿各个方向射入磁场区域.求所有粒子均不穿出磁场区域外边界时粒子的最大速度v0.
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核聚变反应需要几百万度以上的高温，为把高温条件下高速运动的离子约束在小范围内（否则不可能发生核反应），通常采用磁约束的方法（托卡马克装置）．如图所示，环状匀强磁场围成中空区域，中空区域中的带电粒子只要速度不是很大，都不会穿出磁场的外边缘而被约束在该区域内．设环状磁场的内半径为R1，外半径为R2，磁场的磁感强度为B，若被束缚带电粒子的比荷为q/m，中空区域内带电粒子具有各个方向的速度．求：（1）粒子沿环状的半径方向射入磁场，不能穿越磁场的最大速度．
（2）所有粒子不能穿越磁场的最大速度．
核聚变反应需要几百万度以上的高温，为把高温条件下高速运动的离子约束在小范围内（否则不可能发生核反应），通常采用磁约束的方法（托卡马克装置）．如图5-6-18所示，环状匀强磁场围成中空区域，中空区域中的带电粒子只要速度不是很大，都不会穿出磁场的外边缘而被约束在该区域内．设环状磁场的内半径为R1=0.5m，外半径R2=1.0m，磁场的磁感强度B=1.0T，若被束缚带电粒子的荷质比为q/m=4×107C/㎏，中空区域内带电粒子具有各个方向的速度．求：（1）粒子沿环状的半径方向射入磁场，不能穿越磁场的最大速度．
（2）所有粒子不能穿越磁场的最大速度．
核聚变反应需要几百万度以上的高温，为把高温条件下高速运动的离子约束在小范围内（否则不可能发生核反应），通常采用磁约束的方法（托卡马克装置）。如图所示，环状匀强磁场围成中空区域，中空区域中的带电粒子只要速度不是很大，都不会穿出磁场的外边缘而被约束在该区域内。设环状磁场的内半径为R1=0.5m，外半径R2=1.0m，磁场的磁感强度B=1.0T，若被束缚带电粒子的荷质比为q/m=4×
c/㎏，中空区域内带电粒子具有各个方向的速度。试计算
（1）粒子沿环状的半径方向射入磁场，不能穿越磁场的最大速度。
（2）所有粒子不能穿越磁场的最大速度。
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