據(jù)有關(guān)資料介紹，受控核聚變裝置中有極高的溫度，因而帶電粒子將沒有通常意義上的“容器”可裝，而是由磁場約束帶電粒子運(yùn)動(dòng)使之束縛在某個(gè)區(qū)域內(nèi).現(xiàn)按下面的簡化條件來討論這個(gè)問題：如圖11所示是一個(gè)截面為內(nèi)徑R１＝0.6 m、外徑R2=1.2 m的環(huán)狀區(qū)域，區(qū)域內(nèi)有垂直于截面向里的勻強(qiáng)磁場.已知氦核的荷質(zhì)比=4.8×107 C/kg，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4 T，不計(jì)帶電粒子重力.

(1)實(shí)踐證明，氦核在磁場區(qū)域內(nèi)沿垂直于磁場方向運(yùn)動(dòng)速度v的大小與它在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r有關(guān)，試導(dǎo)出v與r的關(guān)系式.

(2)若氦核在平行于截面從A點(diǎn)沿各個(gè)方向射入磁場都不能穿出磁場的外邊界，求氦核的最大速度.


解：設(shè)氦核質(zhì)量為m,電量為q，以速度v在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，   Bqv=m  (3分)所以v=     (2分)

(2)當(dāng)氦核以vm的速度沿與內(nèi)圓相切方向射入磁場且軌道與外圓相切時(shí)，則以vm速度沿

各方向射入磁場均不能穿過磁場  (1分)即r１≤＝0.3 m     (2分)

由Bqv=知r=        (2分)

所以vm=≤5.76×106 m/s   (2分)


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：初中物理 來源： 題型：


一條船在靜水中航行，通過1000米用400秒，若該船在流速為1.5米／秒的河中順?biāo)叫�，則通過1000米所用的時(shí)間為_______秒。

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如圖24-15所示，三根長度均為L的輕繩分別連接于C、D兩點(diǎn)，A、B兩端懸掛在水平天花板上，相距為2L�，F(xiàn)在C點(diǎn)懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的重物，為使CD繩保持水平，在D點(diǎn)應(yīng)施加的最小作用力為 ( )

A．mg。

B．√3/3mg。

c.1/2mg。

D.1/4mg。

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科目：初中物理 來源： 題型：


光滑水平面上放有如圖所示的用絕緣材料料成的“┙”型滑板，（平面部分足夠長），質(zhì)量為4m，距滑板的A壁為L1距離的B處放有一質(zhì)量為m，電量為+q的大小不計(jì)的小物體，物體與板面的摩擦不計(jì)，整個(gè)裝置處于場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，初始時(shí)刻，滑板與物體都靜止，試求：

（1）釋放小物體，第一次與滑板A壁碰前物體的速度v1多大？

（2）若物體與A壁碰后相對水平面的速度大小為碰前的3/5，則物體在第二次跟A壁碰撞之前瞬時(shí)，滑板的速度v和物體的速度v2分別為多大？（均指對地速度）

（3）物體從開始運(yùn)動(dòng)到第二次碰撞前，電場力做功為多大？（碰撞時(shí)間可忽略）

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科目：初中物理 來源： 題型：


下面是一個(gè)物理演示實(shí)驗(yàn)，它顯示：圖中自由下落的物體A和B經(jīng)反彈后，B能上升倒比初始位置高得多的地方。A是某種材料做成的實(shí)心球，質(zhì)量m1=0.28kg，在其頂部的凹坑中插著質(zhì)量m2=0.10kg的木棍B。B只是輕輕地插在凹坑中，其下端與坑底之間有小空隙。將此裝置從A下端離地板的高度H=1.25m處由靜止釋放。實(shí)驗(yàn)中，A觸地后在極短時(shí)間內(nèi)反彈，且其速度大小不變；接著木棍B脫離A開始上升，而球A恰好停留在地板上，求B上升的高度。（g=10m/s2）

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科目：初中物理 來源： 題型：


一個(gè)質(zhì)量為M的雪橇靜止在水平雪地上，一條質(zhì)量為m的愛斯基摩狗站在該雪橇上，狗向雪橇的正后方跳下，隨后又追趕并向前跳上雪橇；其后狗又反復(fù)地跳下、追趕并跳上雪橇。狗與雪橇始終沿一條直線運(yùn)動(dòng)。若狗跳離雪橇?xí)r雪橇的速度為V，則此時(shí)狗相對于地面的速度為V＋u（其中u為狗相對于雪橇的速度，V＋u為代數(shù)和，若以雪橇運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较�，則V為正值，u為負(fù)值）。設(shè)狗總以速度追趕和跳上雪橇，雪橇與雪地間的摩擦忽略不計(jì)。已知的大小為5m/s，u的大小為4m/s，M=30kg，m=10kg。求：（1）狗第一次跳上雪橇后兩者的共同速度的大小；

（2）雪橇最終速度的大小和狗最多能跳上雪橇的次數(shù)；

（供使用但不一定用到的對數(shù)值：lg2=0.301，lg3-0.477）

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科目：初中物理 來源： 題型：


已知兩上實(shí)心圓柱體A、B的底面積之比為1∶3，高度之比為2∶3，構(gòu)成A、B兩個(gè)圓柱體物質(zhì)的密度分別為ρA和ρB。將B放在水平地面上，A疊放在B上面（如圖甲所示），B對地面的壓強(qiáng)為P1。若把B疊放在A上面（如圖乙所示），B對A的壓強(qiáng)為P2。若P1∶P2=1∶2，則ρA∶ρB為（　�。�
A. 3∶2 B. 9∶4 C. 2∶5 D. 1∶3

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科目：初中物理 來源： 題型：


如圖，質(zhì)量為800kg的小轎車，每個(gè)輪胎與地面的接觸面積為200cm2。 小轎車對水平地面的壓強(qiáng)是多大？（g取10N/kg）
（2）該車在水平公路上勻速直線行駛18km，用了10min．如果小轎車的功率為60kW，求它的速度和牽引力各是多大？
（3）行駛的車輛對環(huán)境產(chǎn)生哪些污染？（至少寫一條）









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科目：初中物理 來源： 題型：


如圖11甲所示，用豎直懸掛的泡沫塑料球接觸發(fā)聲的音叉時(shí)，泡沫塑料球被彈起，這個(gè)實(shí)驗(yàn)是為了驗(yàn)證                          ；如圖11乙所示，敲擊右邊的音叉，左邊完全相同的音叉把泡沫塑料球彈起，這個(gè)實(shí)驗(yàn)是為了驗(yàn)證                            。

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