帶電粒子在磁場中的運(yùn)動.ppt

1、電電 磁磁 學(xué)學(xué)第第 二二 章章 恒恒 磁磁 場場目的與要求目的與要求1.明確洛侖茲力的意義，掌握帶電粒子在均勻明確洛侖茲力的意義，掌握帶電粒子在均勻磁場中的運(yùn)動規(guī)律。磁場中的運(yùn)動規(guī)律。2. 掌握帶電粒子在磁場中運(yùn)動的應(yīng)用的原理掌握帶電粒子在磁場中運(yùn)動的應(yīng)用的原理 6.1洛倫茲力洛倫茲力6.2帶電粒子在均勻磁場中的運(yùn)動帶電粒子在均勻磁場中的運(yùn)動6.3洛倫茲力和安培力的關(guān)系洛倫茲力和安培力的關(guān)系6.4回旋半徑和回旋頻率回旋半徑和回旋頻率6.5涉及到帶電粒子在電磁場中運(yùn)動的問題涉及到帶電粒子在電磁場中運(yùn)動的問題 磁聚焦磁聚焦 荷質(zhì)比的測定荷質(zhì)比的測定 回旋加速器回旋加速器 霍耳效應(yīng)霍耳效應(yīng) 等離子

2、等離子體的磁約束體的磁約束 地磁場地磁場6磁場對運(yùn)動帶電粒子的作用（磁場對運(yùn)動帶電粒子的作用（2學(xué)時(shí)）學(xué)時(shí)）磁場對陰極射線的作用磁場對陰極射線的作用 測量結(jié)果表明測量結(jié)果表明:在磁場內(nèi)同一點(diǎn)在磁場內(nèi)同一點(diǎn),運(yùn)動電荷受到的作用力與運(yùn)動電荷受到的作用力與運(yùn)動電荷的電量運(yùn)動電荷的電量q、運(yùn)動速度、運(yùn)動速度v的大小和方向都密切相關(guān)，的大小和方向都密切相關(guān)，力的力的大小大小為：為：BvFNS6.1洛倫茲力洛倫茲力BvqF6. 帶電粒子在磁場中的運(yùn)動帶電粒子在磁場中的運(yùn)動無磁場時(shí)陰極射線的運(yùn)動軌跡無磁場時(shí)陰極射線的運(yùn)動軌跡(a)方向：方向：洛倫茲力洛倫茲力洛倫茲力對粒子不做功洛倫茲力對粒子不做功 p142

3、(2.72)p142與電荷的正負(fù)有關(guān)與電荷的正負(fù)有關(guān)sinFq vBqB1)1)當(dāng)帶電粒子沿磁場方向運(yùn)動時(shí)當(dāng)帶電粒子沿磁場方向運(yùn)動時(shí): :qvBFm0F2)2)當(dāng)帶電粒子的運(yùn)動方向與磁場方當(dāng)帶電粒子的運(yùn)動方向與磁場方向垂直時(shí)向垂直時(shí): :vqBvF6.2 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動洛倫茲力洛倫茲力【答】a向上，b向下，c向下，d向上。例題例題12： p142. 判斷洛倫茲力的方向。判斷洛倫茲力的方向。qvFB3)3)一般情況下，如果帶電粒子運(yùn)動的方向與磁場方向一般情況下，如果帶電粒子運(yùn)動的方向與磁場方向成夾角成夾角 時(shí)時(shí)。sinFq vBBvqF洛倫茲力洛倫茲力大?。?/p>

4、大?。悍较颍悍较颍?的方向的方向 Bv洛倫茲力洛倫茲力洛倫茲力洛倫茲力6.3比較洛侖茲力與安培力比較洛侖茲力與安培力dSdluBIBuef)(BunedSdlBlIdFd?載流導(dǎo)體受到的安培力就是磁場作用于導(dǎo)體內(nèi)自由載流導(dǎo)體受到的安培力就是磁場作用于導(dǎo)體內(nèi)自由電子上的洛侖茲力的宏觀效應(yīng)電子上的洛侖茲力的宏觀效應(yīng))(BueNFdunejBjdSdlFdSdjIBlIdFdBvqF（1.87）p72nRmBq200vvqBmR0vB0vqBmRT220vmqBT216.4回旋半徑和回旋頻率回旋半徑和回旋頻率洛倫茲力洛倫茲力LRZL（2.75）p145（2.76）p145（2.77）p145回旋半徑

5、回旋半徑帶電粒子在勻磁場中的運(yùn)動帶電粒子在勻磁場中的運(yùn)動回旋共振頻率，與粒子回旋共振頻率，與粒子的速率和回旋半徑無關(guān)。的速率和回旋半徑無關(guān)。6.5涉及到帶電粒子在電磁場中運(yùn)動的問題涉及到帶電粒子在電磁場中運(yùn)動的問題Z磁聚焦磁聚焦Z荷質(zhì)比的測定荷質(zhì)比的測定 Z回旋加速器回旋加速器Z霍耳效應(yīng)霍耳效應(yīng)Z等離子體的磁約束等離子體的磁約束Z地磁場地磁場 1. 磁聚焦磁聚焦（洛侖茲力不做功洛侖茲力不做功）vvv/sinvv 洛侖茲力洛侖茲力 BqFvm 與與 不垂直不垂直Bvcosvv/qBmT2qBmRvqBmcosh2vTv/螺距螺距v很小很小qBm v2LXYD(2.78) p145涉及到帶電粒子在

6、電磁場中運(yùn)動的問題涉及到帶電粒子在電磁場中運(yùn)動的問題 磁聚焦磁聚焦 應(yīng)用應(yīng)用 電子顯微鏡電子顯微鏡 .qBmhv2 磁聚焦磁聚焦 在均勻磁場中某點(diǎn)在均勻磁場中某點(diǎn) A 發(fā)射一束發(fā)射一束初速相差不初速相差不大的帶電粒子大的帶電粒子, 它們的它們的 與與 之間的夾角之間的夾角 不盡相同不盡相同 , 但都但都較小較小, 這些粒子沿這些粒子沿半徑不同半徑不同的螺旋線運(yùn)動的螺旋線運(yùn)動, 因因螺距螺距近似相等近似相等, 都相交于屏上同一點(diǎn)都相交于屏上同一點(diǎn), 此現(xiàn)象稱之為此現(xiàn)象稱之為磁聚焦磁聚焦 。0vB 磁聚焦磁聚焦CJJ 磁聚焦磁聚焦掃描電鏡形貌分析掃描電鏡形貌分析TEM LIGHT PATHWAY2

7、) 荷質(zhì)比的測定荷質(zhì)比的測定 p1461897年年Thomson做測定荷質(zhì)比實(shí)驗(yàn)時(shí)，雖然當(dāng)時(shí)做測定荷質(zhì)比實(shí)驗(yàn)時(shí)，雖然當(dāng)時(shí)已有大西洋電纜，但對什么是電尚不清楚，有人已有大西洋電纜，但對什么是電尚不清楚，有人認(rèn)為電是以太的活動。認(rèn)為電是以太的活動。Thomson在劍橋卡文迪許實(shí)驗(yàn)室從事在劍橋卡文迪許實(shí)驗(yàn)室從事X X射線和稀射線和稀薄氣體放電的研究工作時(shí)，薄氣體放電的研究工作時(shí)，通過電場和磁場對陰通過電場和磁場對陰極射線的作用極射線的作用，得出了這種射線不是以太波而是，得出了這種射線不是以太波而是物質(zhì)的質(zhì)粒物質(zhì)的質(zhì)粒的結(jié)論，測出這些質(zhì)粒的荷質(zhì)比。的結(jié)論，測出這些質(zhì)粒的荷質(zhì)比。涉及到帶電粒子在電磁場中

8、運(yùn)動的問題涉及到帶電粒子在電磁場中運(yùn)動的問題荷質(zhì)比的測定荷質(zhì)比的測定 1. Thomson 測荷質(zhì)比的方法（測荷質(zhì)比的方法（1897年）年）eEeB當(dāng)當(dāng)E 和和B 的值適當(dāng)時(shí)，可使電子束不偏轉(zhuǎn)，即的值適當(dāng)時(shí)，可使電子束不偏轉(zhuǎn)，即由式、得荷質(zhì)比由式、得荷質(zhì)比2eEmRBRBEB ， 或或切斷電場，電子在磁場中作圓周運(yùn)動，圓周半徑切斷電場，電子在磁場中作圓周運(yùn)動，圓周半徑mReB eF+-kAASooLfB湯姆孫測荷質(zhì)比湯姆孫測荷質(zhì)比-e-e 電子運(yùn)動出磁場后依慣性前進(jìn)。由屏電子運(yùn)動出磁場后依慣性前進(jìn)。由屏S上光點(diǎn)偏移量上光點(diǎn)偏移量oo和儀器參數(shù)可和儀器參數(shù)可測算出測算出R的值。其參數(shù)包括結(jié)構(gòu)尺寸

9、，電、磁場分布等。的值。其參數(shù)包括結(jié)構(gòu)尺寸，電、磁場分布等。kgC /10759. 1110.31730.37870.42810.51540.68701.6611.6301.5901.5111.2831.7521.7611.7601.7631.767ce m111(10)Ckg0e m111(10)Ckg表表2-1 電子荷質(zhì)比與速度的關(guān)系電子荷質(zhì)比與速度的關(guān)系v 荷質(zhì)比與速度有關(guān)，這符合狹義相對論觀點(diǎn)荷質(zhì)比與速度有關(guān)，這符合狹義相對論觀點(diǎn)2201cvmm常常數(shù)數(shù)212me U 2. 磁聚焦法測荷質(zhì)比磁聚焦法測荷質(zhì)比如圖，如圖，Ak間加電壓間加電壓U，電子的動能，電子的動能， 即即2eUm在電容

10、在電容C上加一小交變電場，使不同時(shí)刻通過的電子偏轉(zhuǎn)不同。上加一小交變電場，使不同時(shí)刻通過的電子偏轉(zhuǎn)不同。在在C與與S之間加聚焦磁場之間加聚焦磁場B，調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)B，使電子束聚焦于屏，使電子束聚焦于屏S平面上，則平面上，則2mleB由式、得荷質(zhì)比由式、得荷質(zhì)比2228BlUmelBkACSo 磁聚焦法測荷質(zhì)比磁聚焦法測荷質(zhì)比-eU荷質(zhì)比的測定荷質(zhì)比的測定 其他方法其他方法3）回旋加速器）回旋加速器 19321932年勞倫斯研制第一臺回旋加速器的年勞倫斯研制第一臺回旋加速器的D D型室型室. . 此加速器可將質(zhì)子和氘核加速到此加速器可將質(zhì)子和氘核加速到1MeV的能量，為的能量，為此此1939年勞倫斯

11、獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)年勞倫斯獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng).涉及到帶電粒子在電磁場中運(yùn)動的問題涉及到帶電粒子在電磁場中運(yùn)動的問題 我國于我國于1994年建成的年建成的第一臺強(qiáng)流第一臺強(qiáng)流質(zhì)子質(zhì)子加速加速器器 ，可產(chǎn)生數(shù)十種中，可產(chǎn)生數(shù)十種中短壽命放射性同位素短壽命放射性同位素 .回旋加速器回旋加速器回旋加速器回旋加速器回旋電子加速器回旋電子加速器 回旋加速器回旋加速器TqBmT2MqBRm1. 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)： 一對一對D型盒（電極），半徑型盒（電極），半徑R； 交變電場（電源），周期交變電場（電源），周期T ; 磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B 。2. 原理：原理：D型盒電極間加速電場周期型盒電極間加速電場

12、周期=回旋共振周期回旋共振周期粒子通過電極間隙時(shí)總被加速，最終速率粒子通過電極間隙時(shí)總被加速，最終速率受相對論效應(yīng)約束，當(dāng)受相對論效應(yīng)約束，當(dāng) 不是常量時(shí)，其基本原理不再滿足。不是常量時(shí)，其基本原理不再滿足。mq02R回旋加速器回旋加速器增加增加增加增加霍 耳 效 應(yīng)4）霍耳效應(yīng)）霍耳效應(yīng)HRXY涉及到帶電粒子在電磁場中運(yùn)動的問題涉及到帶電粒子在電磁場中運(yùn)動的問題霍耳效應(yīng)霍耳效應(yīng)dBIbHUdIBKU H霍耳電壓霍耳電壓BqqEdHvBEdHvBbUdHvnqdIBUHnqK1霍耳霍耳系數(shù)系數(shù)+qdv+ + + + + - - - - -eFmFbdqndvSqnIdv霍耳效應(yīng)霍耳效應(yīng)bUEH

13、H(2.80) p150nqK1霍耳霍耳系數(shù)系數(shù)表征材料本身的性質(zhì)表征材料本身的性質(zhì)與元件的形狀大小與元件的形狀大小無關(guān)，無關(guān)，與通過的電流強(qiáng)度與通過的電流強(qiáng)度無關(guān)，無關(guān)，與外加磁感應(yīng)強(qiáng)度與外加磁感應(yīng)強(qiáng)度無關(guān)。無關(guān)?；舳?yīng)霍耳效應(yīng)I+ + +- - -P 型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體+-HUBmFdv霍耳效應(yīng)的應(yīng)用霍耳效應(yīng)的應(yīng)用2）測量磁場測量磁場dIBKUH霍耳電壓霍耳電壓1）判斷半導(dǎo)體的類型判斷半導(dǎo)體的類型mF+ + +- - - N 型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體HU-BI+-dv3）測量載流子濃度）測量載流子濃度 nnqK1霍耳霍耳系數(shù)系數(shù)霍耳效應(yīng)霍耳效應(yīng)5 5）等離子體磁約束）等離子體磁約束 等離子體：部分

14、或完全電離的氣體。等離子體：部分或完全電離的氣體。 特點(diǎn)：由大量特點(diǎn)：由大量自由電子自由電子和和正離子正離子及中性原子、分子組及中性原子、分子組成，宏觀上近似中性，即所含成，宏觀上近似中性，即所含正負(fù)電荷數(shù)處處相等正負(fù)電荷數(shù)處處相等。 帶電粒子在磁場中沿螺旋線運(yùn)動帶電粒子在磁場中沿螺旋線運(yùn)動sinmvRqB與與B成成反比反比強(qiáng)強(qiáng)磁場中，每個(gè)帶電粒子的活動被約束在一根磁力線上，磁場中，每個(gè)帶電粒子的活動被約束在一根磁力線上，此時(shí)，帶電粒子回旋中心（引導(dǎo)中心）只能沿磁感應(yīng)線作此時(shí)，帶電粒子回旋中心（引導(dǎo)中心）只能沿磁感應(yīng)線作縱向運(yùn)動，不能橫越?？v向運(yùn)動，不能橫越。磁約束磁約束涉及到帶電粒子在電磁場

15、中運(yùn)動的問題涉及到帶電粒子在電磁場中運(yùn)動的問題帶電粒子在非均勻磁場中的運(yùn)動帶電粒子在非均勻磁場中的運(yùn)動n如圖正帶電粒子處于磁感應(yīng)線所在位置如圖正帶電粒子處于磁感應(yīng)線所在位置， v B ；n此時(shí)，粒子受洛侖茲力此時(shí)，粒子受洛侖茲力F B，F(xiàn)=F|+F nF 提供向心力，提供向心力，F(xiàn)|指向磁場減弱的方向指向磁場減弱的方向n粒子也將作粒子也將作螺旋運(yùn)動螺旋運(yùn)動，但，但并非等螺距并非等螺距，回旋半徑也會改，回旋半徑也會改變變回旋半徑因磁回旋半徑因磁場增強(qiáng)而減小，場增強(qiáng)而減小，同時(shí)，還受到同時(shí)，還受到指向磁場減弱指向磁場減弱方向的作用力方向的作用力回旋半徑因磁回旋半徑因磁場減弱而增大，場減弱而增大，同

16、時(shí)，還受到同時(shí)，還受到指向磁場減弱指向磁場減弱方向的作用力方向的作用力v B磁約束磁約束磁約束磁約束約約 束束 力力BFBFBI 正離子被磁約束示意圖正離子被磁約束示意圖磁鏡磁鏡帶電粒子的橫向運(yùn)帶電粒子的橫向運(yùn)動可被磁場抑止，動可被磁場抑止，縱向運(yùn)動被磁鏡所縱向運(yùn)動被磁鏡所反射。這樣的磁場反射。這樣的磁場就像牢籠一樣把帶就像牢籠一樣把帶電粒子和等離子體電粒子和等離子體約束在其中。約束在其中。磁約束磁約束磁鏡裝置缺磁鏡裝置缺點(diǎn)：即總有點(diǎn)：即總有一部分縱向一部分縱向速度較大速度較大的的粒子會從兩粒子會從兩端端逃掉逃掉。采。采用環(huán)形磁場用環(huán)形磁場結(jié)構(gòu)就可避結(jié)構(gòu)就可避免這個(gè)缺點(diǎn)。免這個(gè)缺點(diǎn)。目前目前受

17、控?zé)岷耸芸責(zé)岷搜b置中，都采用此裝置（托卡馬克裝置）。裝置中，都采用此裝置（托卡馬克裝置）。托卡馬克托卡馬克 托卡馬克托卡馬克(Tokamak)(Tokamak)是一種利用磁約束來實(shí)現(xiàn)受控核聚變的環(huán)是一種利用磁約束來實(shí)現(xiàn)受控核聚變的環(huán)性容器。它的名字性容器。它的名字 Tokamak Tokamak 來源于環(huán)形來源于環(huán)形( (toroidal)toroidal)、真空室、真空室( (kamerakamera) )、磁、磁( (magnitmagnit) )、線圈、線圈( (kotushkakotushka) )。最初是由位于蘇聯(lián)莫斯。最初是由位于蘇聯(lián)莫斯科的庫爾恰托夫研究所的阿齊莫維齊等人在科的庫

18、爾恰托夫研究所的阿齊莫維齊等人在2020世紀(jì)世紀(jì)5050年代發(fā)明的。年代發(fā)明的。 托卡馬克的中央是一個(gè)環(huán)形的真空托卡馬克的中央是一個(gè)環(huán)形的真空室，外面纏繞著線圈。在通電的時(shí)候室，外面纏繞著線圈。在通電的時(shí)候托卡馬克的內(nèi)部會產(chǎn)生巨大的螺旋型托卡馬克的內(nèi)部會產(chǎn)生巨大的螺旋型磁場，將其中的等離子體加熱到很高磁場，將其中的等離子體加熱到很高的溫度，以達(dá)到核聚變的目的。的溫度，以達(dá)到核聚變的目的。復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)托卡馬克托卡馬克 在地球上實(shí)現(xiàn)持續(xù)核聚變所需的條件要苛刻的多，只有在上億在地球上實(shí)現(xiàn)持續(xù)核聚變所需的條件要苛刻的多，只有在上億度的高溫等離子體環(huán)境下，才能實(shí)現(xiàn)自發(fā)的持續(xù)核聚變反應(yīng)。在氫度的高溫等離子體環(huán)

19、境下，才能實(shí)現(xiàn)自發(fā)的持續(xù)核聚變反應(yīng)。在氫彈中，爆發(fā)是在瞬間發(fā)生并完成的，可以用一個(gè)原子彈提供高溫和彈中，爆發(fā)是在瞬間發(fā)生并完成的，可以用一個(gè)原子彈提供高溫和高壓，引發(fā)核聚變，但是人類需要的是可控的核聚變，采用這種方高壓，引發(fā)核聚變，但是人類需要的是可控的核聚變，采用這種方式會使得聚變反應(yīng)難以控制。式會使得聚變反應(yīng)難以控制。 以一定很難想象，幾億度的高溫，地球上有什么樣的容器能以一定很難想象，幾億度的高溫，地球上有什么樣的容器能裝下它們?nèi)缓笞屗鼈冊谄渲芯徛匕l(fā)生核聚變呢？裝下它們?nèi)缓笞屗鼈冊谄渲芯徛匕l(fā)生核聚變呢？ 這個(gè)問題并沒有難倒科學(xué)家。這個(gè)問題并沒有難倒科學(xué)家。20世紀(jì)世紀(jì)50年代初，蘇聯(lián)

20、科學(xué)家提年代初，蘇聯(lián)科學(xué)家提出了磁約束的概念，并于出了磁約束的概念，并于1954年建成了第一個(gè)磁約束裝置。這就是年建成了第一個(gè)磁約束裝置。這就是托卡馬克托卡馬克(Tokamak)。 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)2006年年9月月28日，被稱日，被稱為為“人造太陽人造太陽”實(shí)驗(yàn)裝實(shí)驗(yàn)裝置的中國最新一代可控置的中國最新一代可控核聚變實(shí)驗(yàn)裝置在安徽核聚變實(shí)驗(yàn)裝置在安徽合肥首次放電成功，并合肥首次放電成功，并通過了國家通過了國家“九五九五”大大科學(xué)工程工藝專家組的科學(xué)工程工藝專家組的鑒定。鑒定。 2007年年1月月27日我國科學(xué)家通過給日我國科學(xué)家通過給“人造太陽人造太陽”實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)裝置中國環(huán)中國環(huán)流器二號核聚變實(shí)驗(yàn)裝

21、置不斷加流器二號核聚變實(shí)驗(yàn)裝置不斷加熱，使其內(nèi)的等離子體電子溫度熱，使其內(nèi)的等離子體電子溫度“躍升躍升”到萬攝氏度，朝聚到萬攝氏度，朝聚變裝置變裝置“點(diǎn)火點(diǎn)火”所需的上億攝氏度所需的上億攝氏度高溫邁進(jìn)了一大步，成為迄今我國高溫邁進(jìn)了一大步，成為迄今我國磁約束核聚變裝置達(dá)到的最高等離磁約束核聚變裝置達(dá)到的最高等離子體溫度，標(biāo)志著我國磁約束核聚子體溫度，標(biāo)志著我國磁約束核聚變研究再上新臺階。變研究再上新臺階。 什么是什么是ITER計(jì)劃？計(jì)劃？nITER（國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆(International Thermonuclear Experimental Reactor)）組織）

22、組織在法國的在法國的卡達(dá)拉舍卡達(dá)拉舍建造一個(gè)世界最大的熱核聚變建造一個(gè)世界最大的熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆，將首次實(shí)現(xiàn)持續(xù)實(shí)驗(yàn)堆，將首次實(shí)現(xiàn)持續(xù)50兆瓦核聚變反應(yīng)。兆瓦核聚變反應(yīng)。 nITER計(jì)劃的實(shí)施將決定人類能否迅速地、大規(guī)模計(jì)劃的實(shí)施將決定人類能否迅速地、大規(guī)模地使用聚變能，從而可能影響人類從地使用聚變能，從而可能影響人類從根本上解決根本上解決能源問題能源問題的進(jìn)程。的進(jìn)程。ITER2006年年 5月月 24 日，國家科學(xué)技術(shù)部代表我國日，國家科學(xué)技術(shù)部代表我國政府與其他六方一起，在比利時(shí)首都布魯塞爾政府與其他六方一起，在比利時(shí)首都布魯塞爾草簽了草簽了國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆聯(lián)合實(shí)施協(xié)定國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆

23、聯(lián)合實(shí)施協(xié)定。這標(biāo)志著這標(biāo)志著ITER計(jì)劃實(shí)質(zhì)上進(jìn)入了正式執(zhí)行階段，計(jì)劃實(shí)質(zhì)上進(jìn)入了正式執(zhí)行階段，即將開始工程建設(shè)，也標(biāo)志著我國實(shí)質(zhì)上參加即將開始工程建設(shè)，也標(biāo)志著我國實(shí)質(zhì)上參加了了ITER計(jì)劃。計(jì)劃。 ITERnITER計(jì)劃是目前全球規(guī)模最大、影響最深遠(yuǎn)的計(jì)劃是目前全球規(guī)模最大、影響最深遠(yuǎn)的國際科研合作項(xiàng)目之一。它的建造大約需要國際科研合作項(xiàng)目之一。它的建造大約需要10年，耗資年，耗資50億美元億美元(1998年值年值)。合作承擔(dān)。合作承擔(dān)ITER計(jì)劃的計(jì)劃的7個(gè)成員個(gè)成員是是歐盟、中國、韓國、俄羅斯、歐盟、中國、韓國、俄羅斯、日本、印度和美國日本、印度和美國，這七方包括了全世界主要，這七方

24、包括了全世界主要的核國家和主要的亞洲國家，覆蓋的人口接近的核國家和主要的亞洲國家，覆蓋的人口接近全球一半。全球一半。ITER在在ITER建設(shè)總投資的建設(shè)總投資的50億美元中，歐盟貢億美元中，歐盟貢獻(xiàn)獻(xiàn)46%，美、日、俄、中、韓、印各貢獻(xiàn)約，美、日、俄、中、韓、印各貢獻(xiàn)約9%。根據(jù)協(xié)議，中國貢獻(xiàn)中的。根據(jù)協(xié)議，中國貢獻(xiàn)中的70%以上由以上由我國制造所約定的我國制造所約定的ITER部件折算，部件折算，10%由我由我國派出所需合格人員折算，需支付國際組織國派出所需合格人員折算，需支付國際組織的外匯不到的外匯不到20%。 ITER裝置示意圖裝置示意圖范艾侖輻射帶范艾侖輻射帶由由地磁場地磁場(天然磁鏡）

25、天然磁鏡）所俘獲所俘獲的帶電粒子（絕大部分為質(zhì)子和電子）組成的帶電粒子（絕大部分為質(zhì)子和電子）組成6）地磁場）地磁場天然的磁鏡捕集器天然的磁鏡捕集器范艾侖輻射帶范艾侖輻射帶涉及到帶電粒子在電磁場中運(yùn)動的問題涉及到帶電粒子在電磁場中運(yùn)動的問題作業(yè)：作業(yè)：4343，4646THE ENDTHE END2-122220)(2xrdrnIdB22Rr2322220)2()(2xxRdRnIdBxrRPOdRRnIdBx3220)(20nIdRnIRB0223032)(2解：平行于導(dǎo)線繞向在圓周上取一寬為解：平行于導(dǎo)線繞向在圓周上取一寬為d, ,如圖，這如圖，這個(gè)元電流環(huán)在個(gè)元電流環(huán)在P P點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為：點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為：（1）依此類推。依此類推。后面的問題關(guān)鍵是后面的問題關(guān)鍵是積分。積分。解解：（1 1）在導(dǎo)線橫截面內(nèi)，做半徑為在導(dǎo)線橫截面內(nèi)，做半徑為r的圓的圓周做積分環(huán)路。周做積分環(huán)路。2R1Rr2-2021RrRIl dB0rIB201200ln2221RRILdrrISdBRRBLSdBldALQAPAldA)()(rRILLdrrISd