1、專(zhuān)題六 帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)答案1.（1）T=2m/qB1，R=mv/qB1（2）B0=mv/（2）1/2aq，T1（2）1/2a/3v2.(1)v= (2)論述略，r13答案：（1）要粒子沿環(huán)狀的半徑方向射入磁場(chǎng)，不能穿越磁場(chǎng)，則粒子的臨界軌跡必須要與外圓相切,軌跡如圖所示。由圖中知，解得OO2由得所以粒子沿環(huán)狀的半徑方向射入磁場(chǎng)，不能穿越磁場(chǎng)的最大速度為。（2）當(dāng)粒子以V2的速度沿與內(nèi)圓相切方向射入磁場(chǎng)且軌道與外圓相切時(shí)，則以V1速度沿各方向射入磁場(chǎng)區(qū)的粒子都不能穿出磁場(chǎng)邊界，如圖所示。由圖中知由得所以所有粒子不能穿越磁場(chǎng)的最大速度3. 答案：（1）軌跡如圖（a）所示軌跡半徑，OA弧所對(duì)

2、圓心角為60°，則OAR0.1，x12OA0.2m（2）軌跡半徑，周期，磁場(chǎng)變化的半周期為，軌跡如圖（b）所示，由幾何關(guān)系知OO1CCO2D120°，且O1O2平行于x軸，DE垂直于x軸OE2（RRsin30°）3R0.3RtEDP中，EDP60°，DE2Rsin60°，EPDEtan60°3R0.3OxyRAx160°v0圖（a）yxOv0O1O2CDERRMNP圖（b）RRx2則x2OEEP0.6m4解：（1）RaRn+（2）由分析可知，粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)半徑為1.0m m/s （3） 又 mv=m0v0，則 J E總=

3、E0+E=2.04×10-12J 本題共15分.第（1）問(wèn)3分；第（2）問(wèn)4分；式2分，式式各1分；第（3）問(wèn)8分，式各2分. 5(17分) A屬于聚變方程 （1分） 2 （全對(duì)得1分） E = m2m3(mmn)c2 （1分）××××××oR1R2r1r2R1v2v2R2MO 當(dāng)離子的速度沿與內(nèi)邊界圓相切的方向射入磁場(chǎng)，且軌道與磁場(chǎng)外圓相切時(shí)所需磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1，即為要求的值。設(shè)軌跡圓的半徑為r1，則r1（1分） 由：qvB1m 解之得：B1=（2分）如圖（2分）。要使沿OM方向運(yùn)動(dòng)的離子不能穿越磁場(chǎng)，則其在環(huán)形磁場(chǎng)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡圓中最大值與磁場(chǎng)外邊界圓相切。設(shè)這時(shí)軌跡圓的半徑為r2，速度為v2，則：r22 +R12（R2一r2）2（1分） 解之得：r 2 R1 b區(qū)域Ba區(qū)域OMR2R1b區(qū)域B由qv2Bm 解之得：v2 = （1分） 離子在b區(qū)域中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T1= 離子在b區(qū)域中一次運(yùn)動(dòng)的時(shí)