中核集团核工业西南物理研究院预计2019年建成我国新托卡马克装置——中国环流期二号M装置，托卡马克装置意在通过可控热核聚变方式，给人类带来几乎无限的清洁能源，俗称“人造太阳”．要实现可控热核聚变，装置中必须有极高的温度，因而带电粒子将没有通常意义上的“容器”可装，而是通过磁约束，使之长时间束缚在某个有限空间内．如图所示，环状磁场的内半径为R1 ，外半径为R2 ，磁感应强度大小为B，中空区域内带电粒子的质量为m，电荷量为q，具有各个方向的速度．欲保证带电粒子都不会穿出磁场的外边缘而被约束在半径为R2的区域内，则带电粒子的最大速度为（）

1. 中核集团核工业西南物理研究院预计2019年建成我国新托卡马克装置——中国环流期二号M装置，托卡马克装置意在通过可控热核聚变方式，给人类带来几乎无限的清洁能源，俗称“人造太阳”．要实现可控热核聚变，装置中必须有极高的温度，因而带电粒子将没有通常意义上的“容器”可装，而是通过磁约束，使之长时间束缚在某个有限空间内．如图所示，环状磁场的内半径为R₁ ，外半径为R₂ ，磁感应强度大小为B，中空区域内带电粒子的质量为m，电荷量为q，具有各个方向的速度．欲保证带电粒子都不会穿出磁场的外边缘而被约束在半径为R₂的区域内，则带电粒子的最大速度为（）

A. $\text{[math]}$ B. $\text{[math]}$ C. $\text{[math]}$ D. $\text{[math]}$

【考点】

带电粒子在匀强磁场中的运动;

【答案】

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单选题容易

1. 正电子是电子的反粒子，与电子质量相同、带等量正电荷。在云室中有垂直于纸面的匀强磁场，从P点发出两个电子和一个正电子，三个粒子运动轨迹如图中1、2、3所示。下列说法正确的是（）

A. 磁场方向垂直于纸面向里 B. 轨迹1对应的粒子运动速度越来越大 C. 轨迹2对应的粒子初速度比轨迹3的大 D. 轨迹3对应的粒子是正电子

单选题容易

2. 在xOy平面上分布有以O为中心的圆形匀强磁场区域（未画出），磁场方向垂直于xOy平面向外。一个质量为m、电荷量为q的带负电的粒子，以大小为v₀ ，方向沿y轴负方向的速度从原点O开始运动，后来粒子经过x轴上的A点，此时速度方向与x轴的夹角为30°，A到O的距离为d，如图，不计粒子的重力，则圆形磁场区域的面积为（）

A. $\text{[math]}$ B. $\text{[math]}$ C. $\text{[math]}$ D. $\text{[math]}$

单选题容易

3. 如图所示，在边长为a的正方形ABCD区域(包含边界)内有一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。E点是AB边上的一点，且AE之间的距离为 $\text{[math]}$ 。将一电子从E点沿EB方向射出，若初速度为v₁ ，其运动轨迹将与BC边相切：若初速度为v₂ ，其运动轨迹将与CD边相切。则v₁与v₂之比为（）

A. 2：1 B. 3：2 C. 3：1 D. 4：3

单选题容易