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        1. (15分)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).現(xiàn)按下面的簡化條件來討論這個問題:如圖所示是一個截面為內(nèi)徑R=0.6 m、外徑R2=1.2 m的環(huán)狀區(qū)域,區(qū)域內(nèi)有垂直于截面向里的勻強磁場.已知氦核的荷質(zhì)比=4.8×107 C/kg,磁場的磁感應(yīng)強度B=0.4 T,不計帶電粒子重力。

          (1)實踐證明,氦核在磁場區(qū)域內(nèi)沿垂直于磁場方向運動速度v的大小與它在磁場中運動的軌道半徑r有關(guān),試導(dǎo)出vr的關(guān)系式;

          (2)若氦核在平行于截面從A點沿各個方向射入磁場都不能穿出磁場的外邊界,求氦核的最大速度。

          解析

          (1)設(shè)氦核質(zhì)量為m,電量為q,以速度v在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中做半徑為r的勻速圓周運動,   Bqv=m  (3分)

          所以v=     (2分)

          (2)當(dāng)氦核以vm的速度沿與內(nèi)圓相切方向射入磁場且軌道與外圓相切時,則以vm速度沿

          各方向射入磁場均不能穿過磁場  (1分)

          r=0.3 m     (2分)

          Bqv=r=        (2分)

          所以vm=≤5.76×106 m/s   (2分)

          練習(xí)冊系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中物理 來源: 題型:

          格林尼治時間2012年2月24日22時15分,MUOS-1衛(wèi)星從佛羅里達州卡納維拉爾角空軍基地發(fā)射升空.據(jù)路透社報道,MUOS系統(tǒng)搭建完畢后,美軍通信能力可望增強10倍,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)超髙頻衛(wèi)星通信,還可同時傳輸音頻、視頻和數(shù)據(jù)資料.若衛(wèi)星在發(fā)射升空的過程中總質(zhì)量不變,則下列有關(guān)該通信衛(wèi)星的說法正確的是( 。

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          科目:高中物理 來源:2012-2013學(xué)年河南省信陽市羅山中學(xué)高三(上)綜合測試物理試卷(三)(解析版) 題型:選擇題

          格林尼治時間2012年2月24日22時15分,MUOS-1衛(wèi)星從佛羅里達州卡納維拉爾角空軍基地發(fā)射升空.據(jù)路透社報道,MUOS系統(tǒng)搭建完畢后,美軍通信能力可望增強10倍,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)超髙頻衛(wèi)星通信,還可同時傳輸音頻、視頻和數(shù)據(jù)資料.若衛(wèi)星在發(fā)射升空的過程中總質(zhì)量不變,則下列有關(guān)該通信衛(wèi)星的說法正確的是( )
          A.衛(wèi)星在向上發(fā)射升空的過程中其重力勢能逐漸變大
          B.當(dāng)衛(wèi)星到達它的環(huán)繞軌道時,其內(nèi)的物體將不受重力的作用
          C.該衛(wèi)星的發(fā)射速度應(yīng)小于11.2 km/s
          D.當(dāng)衛(wèi)星到達它的環(huán)繞軌道且其環(huán)繞軌道可視為圓形軌道時,其線速度必大于7.9 km/s

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          (2013山西省四校聯(lián)考)格林尼治時間2012年2月24日22時15分,MUOS—1衛(wèi)星從佛羅里達州卡納維拉爾角空軍基地發(fā)射升空.據(jù)路透社報道,MUOS系統(tǒng)搭建完畢后,美軍通信能力可望增強10倍,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)超髙頻衛(wèi)星通信,還可同時傳輸音頻、視頻和數(shù)據(jù)資料.若衛(wèi)星在發(fā)射升空的過程中總質(zhì)量不變,則下列有關(guān)該通信衛(wèi)星的說法正確的是

          A.衛(wèi)星在向上發(fā)射升空的過程中其重力勢能逐漸變大

          B.當(dāng)衛(wèi)星到達它的運行軌道時,其內(nèi)的物體將不受重力的作用

          C.該衛(wèi)星的發(fā)射速度應(yīng)不小于11.2 km/s

          D.當(dāng)衛(wèi)星到達它的的運行軌道(視為圓形)時,其線速度必大于7.9 km/s

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          (2013山西省四校聯(lián)考)格林尼治時間2012年2月24日22時15分,MUOS—1衛(wèi)星從佛羅里達州卡納維拉爾角空軍基地發(fā)射升空.據(jù)路透社報道,MUOS系統(tǒng)搭建完畢后,美軍通信能力可望增強10倍,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)超髙頻衛(wèi)星通信,還可同時傳輸音頻、視頻和數(shù)據(jù)資料.若衛(wèi)星在發(fā)射升空的過程中總質(zhì)量不變,則下列有關(guān)該通信衛(wèi)星的說法正確的是

          A.衛(wèi)星在向上發(fā)射升空的過程中其重力勢能逐漸變大

          B.當(dāng)衛(wèi)星到達它的運行軌道時,其內(nèi)的物體將不受重力的作用

          C.該衛(wèi)星的發(fā)射速度應(yīng)不小于11.2 km/s

          D.當(dāng)衛(wèi)星到達它的的運行軌道(視為圓形)時,其線速度必大于7.9 km/s

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