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，而是由磁場約束帶電粒子運動，使之束縛在某個區(qū)域內(nèi)。如圖所示，環(huán)狀磁場的內(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穿出磁場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)勻強磁場的磁感應(yīng)強度最小值為（ ）

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，粒子在磁場中運動，洛倫茲力提供向心力， ，則，有

粒子運動的半徑r已經(jīng)確定，要使所有的粒子都不能穿出磁場，則：

與內(nèi)圓相切的方向進(jìn)入磁場的粒子在磁場運動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錯誤；

故選C。