2017-11-07
В термоядерных реакторах для удержания плазмы — газа из заряженных частиц — применяется магнитное поле. Упрощенной моделью плазмы может служить совокупность частиц массы $m$, имеющих заряд $q$ и двигающихся со скоростью $v$. В плоском слое толщиной $d$ создано однородное магнитное поле с индукцией $\vec{B}$ (см. рис.). При какой величине индукции $B$ частицы не смогут проникнуть в область справа от такой "магнитной стенки"?
Решение:
Глубже всего на расстояние $l = 2R$ проникает частица, скорость которой надавлена параллельно стенке и перпендикулярно $\vec{B}$, как показано на рис. Очевидно, что индукция поля должна быть такой, чтобы $2R < d$ — толщины "магнитной стенки". Величина $R$ определяется из соотношения:
$\frac{mv^{2}}{R} = F_{л} = qvB \Rightarrow R = \frac{mv}{qB}$;
$2R = \frac{2mv}{qB} < d \Rightarrow B > \frac{2mv}{qd}$;