Question

【題目】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(chǎng)約束帶電粒子運(yùn)動(dòng)，使之束縛在某個(gè)區(qū)域內(nèi)。如圖所示，環(huán)狀磁場(chǎng)的內(nèi)半徑為，外半徑為，被束縛的帶電粒子的比荷為k，若中空區(qū)域內(nèi)帶電粒子均具有沿半徑方向的速度，速度大小為v。中空區(qū)域中的帶電粒子都不會(huì)穿出磁場(chǎng)的外邊緣而被約束在半徑為的區(qū)域內(nèi)，則環(huán)狀區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最小值為（ ）

A. B.

C. D.

Answer 1

【答案】B

【解析】由題意可知，粒子的比荷k已經(jīng)確定，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力， ，則，有

粒子運(yùn)動(dòng)的半徑r已經(jīng)確定，要使所有的粒子都不能穿出磁場(chǎng)，則：

與內(nèi)圓相切的方向進(jìn)入磁場(chǎng)的粒子在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的軌跡剛好與外圓相切，可知2r最大為，如圖所示：

從而推知，

即

則，故C正確，ABD錯(cuò)誤；

故選C。