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题目
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扭摆器是同步辐射装置中的插入件,能使粒子的运动轨迹发生扭摆。其简化
模型如图所示,Ⅰ、Ⅱ两处为条形匀强磁场,磁场边界竖直,相距为L。其中Ⅰ区的磁场宽度L1=L,磁感应强度大小相等,方向相反且垂直纸面。一质量为m、电量为﹣q、重力不计的粒子,从靠***行板电容器MN板处由静止释放,极板间电压为U。粒子经电场加速后平行于纸面射入Ⅰ区,射入时速度与水平方向夹角=30°,从Ⅰ区右边界射出时的速度与水平方向夹角也为30°,求:

(1)粒子射入Ⅰ区磁场前的速度v0的大小。
(2)磁感应强度B的大小。
(3)要求粒子不从Ⅱ区右侧射出,求Ⅱ区的磁场宽度L2的最小值。
答案
(1)(2)(3)
解析

试题分析:(1)设粒子射入磁场I区的速度为v,由
牛顿第二定律,得      ①      (3分)

解得:       ②      (2分)
(2)粒子的运动轨迹如图1所示,由牛顿第二定律
           ③      (3分)
由几何知识
        ④      (2分)
联立①③④式,代入数据
          ⑤      (2分)
(3)如图2所示,粒子不从II区右边界射出,其运动轨迹

与II区右边界相切,磁场的宽度至少应为(2分)
由几何关系    ⑥     (2分) 
联立得        (2分)
即II区磁场的宽度L2至少应为
核心考点
试题【扭摆器是同步辐射装置中的插入件,能使粒子的运动轨迹发生扭摆。其简化模型如图所示,Ⅰ、Ⅱ两处为条形匀强磁场,磁场边界竖直,相距为L。其中Ⅰ区的磁场宽度L1=L,磁】;主要考察你对粒子在复合场中运动等知识点的理解。[详细]
举一反三
带电荷量不变的微粒在匀强电场和匀强磁场的复合场中受重力、电场力、洛仑磁力(均不为0)作用,可能做的运动是
A.匀变速直线运动B.匀变速曲线运动
C.动能变化的直线运动D.动能不变的曲线运动

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如图所示,光滑圆环可绕竖直轴O1O2旋转,在圆环上套一个小球,实验时发现,增大圆环转速,小球在圆环上的位置升高,但无论圆环转速多大,小球都不能上升到与圆心O等高的N点.现让小球带上正电荷,下列措施可以让小球上升到N点的是(  )
A.在空间加上水平向左的匀强磁场B.在空间加上竖直向上的匀强电场
C.在空间加上方向由圆心O向外的磁场D.在圆心O点放一个带负电的点电荷

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如图所示,d处固定有负点电荷Q,一个带电质点只在电场力作用下运动,射入此区域时的轨迹为图中曲线abc,a、b、c、d恰好是一正方形的四个顶点,则有(  )
A.a、b、c三点处电势高低关系是φa=φcb
B.质点由a到c,电势能先增加后减小,在b点动能最小
C.质点在a、b、c三点处的加速度大小之比为2∶1∶2
D.若将d处的点电荷改为+Q,该带电质点的轨迹仍可能为曲线abc

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如图,在x轴上方存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外;在x轴下方存在匀强电场,电场方向与xOy平面平行,且与x轴成夹角。一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子以初速度v0从y轴上的P点沿y轴正方向射出,一段时间后进入电场,进入电场时的速度方向与电场方向相反;又经过一段时间T0,磁场的方向变为垂直于纸面向里,大小不变。不计重力。

(1)求粒子从P点出发至第一次到达x轴时所需时间;
(2)若要使粒子能够回到P点,求电场强度的最大值。
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下列电磁波中,波长最长的是
A.无线电波B.红外线C.紫外线D.射线

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