Question

【題目】據有關資料介紹，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，使之束縛在某個區域內。如圖所示，環狀磁場的內半徑為，外半徑為，被束縛的帶電粒子的比荷為k，若中空區域內帶電粒子均具有沿半徑方向的速度，速度大小為v。中空區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域內，則環狀區域內勻強磁場的磁感應強度最小值為（ ）

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已經確定，要使所有的粒子都不能穿出磁場，則：

與內圓相切的方向進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。