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  • 1. (2022·辽宁模拟) 2021年末,由于煤炭价格上涨,火力发电受到影响,有的地区出现了拉闸限电,再一次提醒人们要节约能源和开发新能源。受控热核反应就是其中一种,热核反应需要极高温度,还得束缚带电粒子,基本原理如图所示,空间有两个同心圆a、b,圆a内存在由圆心O向外的辐射状电场,圆心O与圆a圆周上各点的电势差为 , 圆a与圆b围成的区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,圆a半径为 , 圆b半径为R2 , 已知磁感应强度B=1.0T,粒子的荷质比为 , 不计带电粒子的重力。

    1. (1) 若带电粒子由静止释放,被电场加速后沿环的半径方向以v0射入磁场,求v0的大小?
    2. (2) 若带电粒子从圆心O由静止释放不能穿越磁场的外边界,则圆b半径R2的取值范围?(边界线上有磁场)
    3. (3) 令带电粒子以v0沿圆环半径方向第一次射入磁场的入射点为P,当粒子射入磁场后撤去圆a中的电场,求带电粒子从P点进入磁场到回到P点所需要的时间t。

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