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如圖K38－4所示，在x軸上方存在垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為B.在xOy平面內，從原點O處沿與x軸正方向成θ角(0<θ<π)以速率v發(fā)射一個帶正電的粒子(重力不計)，則下列說法正確的是(　　)

A．若θ一定，v越大，則粒子在磁場中運動的時間越短

B．若θ一定，v越大，則粒子在磁場中運動的角速度越大

C．若v一定，θ越大，則粒子在磁場中運動的時間越短

D．若v一定，θ越大，則粒子離開磁場的位置距O點越遠

　　　

圖K38－4

C　[解析] 粒子運動周期T＝，當θ一定時，粒子在磁場中運動時間t＝T＝T，ω＝.由于t、ω均與v無關，故選項A、B錯誤，選項C正確．當v一定時，由r＝知，r一定；在θ從0變至的過程中，θ越大，粒子離開磁場的位置距O點越遠；當θ大于時，θ越大，粒子離開磁場的位置距O點越近，選項D錯誤．

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科目：高中物理 來源： 題型：

可控熱核聚變反應堆產生能量的方式和太陽類似，因此，它被俗稱為“人造太陽”．熱核反應的發(fā)生需要幾百萬度以上的高溫，因而反應中的大量帶電粒子沒有通常意義上的容器可裝．人類正在積極探索各種約束裝置，磁約束托卡馬克裝置就是其中一種．如圖K38－12所示為該裝置的簡化模型．有一個圓環(huán)形區(qū)域，區(qū)域內有垂直紙面向里的勻強磁場，已知其截面內半徑為R1＝1.0 m，磁感應強度為B＝1.0 T，被約束粒子的比荷為＝4.0×107 C/kg，該帶電粒子從中空區(qū)域與磁場交界面上的P點以速度v0＝4.0×107 m/s沿環(huán)的半徑方向射入磁場(不計帶電粒子在運動過程中的相互作用，不計帶電粒子的重力)．

(1)為約束粒子不穿越磁場外邊界，求磁場區(qū)域的最小外半徑R2.

(2)若改變該粒子的入射速率v，使v＝v0，求該粒子從P點進入磁場開始到第一次回到P點所需要的時間t.

圖K38－12

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