如圖K38－4所示，在x軸上方存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.在xOy平面內(nèi)，從原點(diǎn)O處沿與x軸正方向成θ角(0<θ<π)以速率v發(fā)射一個(gè)帶正電的粒子(重力不計(jì))，則下列說法正確的是(　　)

A．若θ一定，v越大，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越短

B．若θ一定，v越大，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的角速度越大

C．若v一定，θ越大，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越短

D．若v一定，θ越大，則粒子離開磁場(chǎng)的位置距O點(diǎn)越遠(yuǎn)

　　　

圖K38－4

C　[解析] 粒子運(yùn)動(dòng)周期T＝，當(dāng)θ一定時(shí)，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t＝T＝T，ω＝.由于t、ω均與v無關(guān)，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤，選項(xiàng)C正確．當(dāng)v一定時(shí)，由r＝知，r一定；在θ從0變至的過程中，θ越大，粒子離開磁場(chǎng)的位置距O點(diǎn)越遠(yuǎn)；當(dāng)θ大于時(shí)，θ越大，粒子離開磁場(chǎng)的位置距O點(diǎn)越近，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

可控?zé)岷司圩兎磻?yīng)堆產(chǎn)生能量的方式和太陽類似，因此，它被俗稱為“人造太陽”．熱核反應(yīng)的發(fā)生需要幾百萬度以上的高溫，因而反應(yīng)中的大量帶電粒子沒有通常意義上的容器可裝．人類正在積極探索各種約束裝置，磁約束托卡馬克裝置就是其中一種．如圖K38－12所示為該裝置的簡(jiǎn)化模型．有一個(gè)圓環(huán)形區(qū)域，區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，已知其截面內(nèi)半徑為R1＝1.0 m，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝1.0 T，被約束粒子的比荷為＝4.0×107 C/kg，該帶電粒子從中空區(qū)域與磁場(chǎng)交界面上的P點(diǎn)以速度v0＝4.0×107 m/s沿環(huán)的半徑方向射入磁場(chǎng)(不計(jì)帶電粒子在運(yùn)動(dòng)過程中的相互作用，不計(jì)帶電粒子的重力)．

(1)為約束粒子不穿越磁場(chǎng)外邊界，求磁場(chǎng)區(qū)域的最小外半徑R2.

(2)若改變?cè)摿Ｗ拥娜肷渌俾?i>v，使v＝v0，求該粒子從P點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)開始到第一次回到P點(diǎn)所需要的時(shí)間t.

圖K38－12

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