Question

【题目】据有关资料介绍，受控核聚变装置中有极高的温度，因而带电粒子将没有通常意义上的“容器”可装，而是由磁场约束带电粒子运动，使之束缚在某个区域内。如图所示，环状磁场的内半径为，外半径为，被束缚的带电粒子的比荷为k，中空区域内带电粒子具有各个方向的速度，速度大小为v。中空区域中的带电粒子都不会穿出磁场的外边缘而被约束在半径为的区域内，则环状区域内磁场的磁感应强度大小可能是（）

A. B.

C. D.

Answer 1

【答案】BC

【解析】由题意可知，粒子的比荷k已经确定，由，得，粒子运动的半径r已经确定，要使所有的粒子都不能穿出磁场，有两种情况。第一种情况：与内圆相切的方向进入磁场的粒子在磁场运动的轨迹刚好与外圆相切，可知2r最大为，如图所示：

由图可知， ，即 ，解得： ，故AD不可能，C可能；第二种情况：其在环形磁场内的运动轨迹圆中最大者与磁场外边界圆相切，如图所示：

设轨迹圆的半径为r，由几何关系得： ，解得： ，即， ，故B可能，故选BC.