Question

核聚變反應(yīng)需幾百萬度高溫，為把高溫條件下高速運(yùn)動的離子約束在小范圍內(nèi)，通常采用磁約束的方法（托卡馬克裝置）。如圖是磁約束裝置的截面示意圖，環(huán)狀勻強(qiáng)磁場圍成一個中空區(qū)域，中空區(qū)域中的帶電粒子只要速度不是很大，都不會穿出磁場的外邊界。設(shè)環(huán)狀磁場的內(nèi)半徑R₁=0.6m、外半徑R₂="1.2m" ，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T，磁場方向如圖。 已知被約束的氦核的荷質(zhì)比q/m=4.8×10⁷C/kg ，中空區(qū)域內(nèi)的氦核具有各個方向的速度。不計帶電粒子的重力。試計算

（1）氦核沿環(huán)形截面的半徑方向從A點射入磁場，而不能穿出外邊界,氦核的最大速度是多少？
（2）所有氦核都不能穿出磁場外邊界，氦核的最大速度是多少？

Answer 1

（1）v=8.64×10⁶m/s（2）v'=5.76×10⁶m/s

解析