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我國目前采用的是托卡馬克(如圖甲)磁約束裝置作為核反應(yīng)“容器”,在2021年5月,中科院合肥物質(zhì)科學研究院研發(fā)的“EAST人造太陽”持續(xù)“燃燒”了101秒。某實驗室簡化的模擬磁約束磁場如圖乙所示,半徑為R的足夠長水平圓柱形區(qū)域內(nèi)分布水平向右的勻強磁場Ⅰ,并已知磁感應(yīng)強度為B;圓柱形磁場區(qū)域Ⅰ外側(cè)分布有厚度為L的環(huán)形磁場Ⅱ,其磁感應(yīng)強度大小處處相同,方向與B(磁場Ⅰ)垂直,其左視圖與縱截面圖分別如圖丙、圖丁所示。某時刻速度為v=
B
q
R
m
的氘原子核(已知氘原子核質(zhì)量為m,電荷量為q)從水平磁場Ⅰ最低點豎直向下射入磁場Ⅱ,氘原子核恰不能飛出磁場區(qū)域,忽略粒子重力和空氣阻力,不考慮相對論效應(yīng)。求:菁優(yōu)網(wǎng)
(1)環(huán)形磁場Ⅱ的磁感應(yīng)強度大小;
(2)該氘原子核從出發(fā)后到第二次回到水平磁場Ⅰ最低點需要的時間;
(3)若氘原子核以2v的速度在水平磁場Ⅰ最低點射出,在豎直平面內(nèi)與水平方向成θ=60°角射入磁場Ⅱ(如圖丁所示),則從出發(fā)后到第二次回到水平磁場Ⅰ最低點的時間內(nèi),氘原子核的水平位移為多少。

【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:192引用:3難度:0.3
相似題
  • 菁優(yōu)網(wǎng)1.如圖所示,在0≤x≤3a的區(qū)域內(nèi)存在與xOy平面垂直的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B。t=0時刻,從原點O向xOy平面內(nèi)發(fā)射大量速度大小相等、方向不同的帶電粒子,速度方向與y軸正方向的夾角在0°~90°范圍內(nèi),其中沿y軸正方向發(fā)射的粒子在t=t0時刻剛好從磁場右邊界上P(3a,
    3
    a
    )點離開磁場.不計粒子的重力及粒子間的相互作用。
    (1)畫出沿y軸正方向發(fā)射的粒子在磁場中的軌跡,并求該軌跡的半徑R;
    (2)求粒子的比荷
    q
    m
    ;
    (3)求右邊界上有粒子射出的區(qū)域長度d。

    發(fā)布:2024/11/17 17:0:1組卷:325引用:6難度:0.4
  • 菁優(yōu)網(wǎng)2.在如圖所示的平面直角坐標系xOy中,第一象限有豎直向下的勻強電場,第三、四象限有垂直于紙面向外、磁感應(yīng)強度大小不同的勻強磁場。一質(zhì)量為m、電量為+q的帶電粒子沿x軸正向以初速度v0從A(0,1.5l)點射入第一象限,偏轉(zhuǎn)后打到x軸上的
    C
    3
    l
    ,
    0
    點。已知第四象限勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為
    m
    v
    0
    ql
    ,不計粒子重力。
    (1)求第一象限勻強電場的電場強度大?。?br />(2)求粒子從C點直接運動到P(0,-3l)點所用的時間;
    (3)為使從C點射入磁場的粒子經(jīng)過第三象限偏轉(zhuǎn)后直接回到A點,求第三象限磁場的磁感應(yīng)強度大小。

    發(fā)布:2024/11/18 1:0:2組卷:741引用:8難度:0.4
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.如圖所示,兩個完全相同的半圓形光滑軌道豎直固定在水平地面上,使軌道兩端在同一高度上,右邊軌道置于勻強磁場中,磁場方向垂直于紙面向外。兩個相同的帶正電小球同時從兩軌道左端最高點由靜止開始沿軌道運動,P、M分別為兩軌道的最低點,則下列有關(guān)判斷正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/11/17 14:30:2組卷:25引用:1難度:0.4
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