题目
题型:专项题难度:来源:
(1)当Ⅰ区宽度L1=L、磁感应强度大小B1=B0时,粒子从Ⅰ区右边界射出时速度与水平方向夹角也为30°,求B0及粒子在Ⅰ区运动的时间t。
(2)若Ⅱ区宽度L2=L1=L、磁感应强度大小B2=B1=B0,求粒子在Ⅰ区的最高点与Ⅱ区的最低点之间的高度差h。
(3)若L2=L1=L、B1=B0,为使粒子能返回Ⅰ区,求B2应满足的条件。
(4)若B1≠B2、L1≠L2,且已保证了粒子能从Ⅱ区右边界射出。为使粒子从Ⅱ区右边界射出的方向与从Ⅰ区左边界射入的方向总相同,求B1、B2、L1、L2之间应满足的关系式。
答案
设粒子射入磁场Ⅰ区的速度为v,在磁场Ⅰ区中做圆周运动的半径为R1,由动能定理和牛顿第二定律得
qU=mv2①
qvB1=m②
由几何知识得
L=2R1sinθ③
联立①②③式,代入数据得
B0= ④
设粒子在磁场Ⅰ区中做圆周运动的周期为T,运动的时间为t
T=⑤
t=T⑥
联立②④⑤⑥式,代入数据得
t=⑦
(2)设粒子在磁场Ⅱ区做圆周运动的半径为R2,由牛顿第二定律得
qvB2=m⑧
由几何知识可得
h=(R1+R2)(1-cosθ)+Ltanθ⑨
联立②③⑧⑨式,代入数据得
h=(2-)L⑩
(3)如图乙所示
为使粒子能再次回到Ⅰ区,应满足
R2(1+sinθ)<L
[或R2(1+sinθ)≤L]
联立①⑧式,代入数据得
B2>
(或B2≥)
(4)如图丙(或图丁)所示
设粒子射出磁场Ⅰ区时速度与水平方向的夹角为α,由几何知识可得
L1=R1(sinθ+sinα)
[或L1=R1(sinθ-sinα)]
L2=R2(sinθ+sinα)
[或L2=R2(sinθ-sinα)]
联立②⑧式得
B1R1=B2R2
联立式得
B1L1=B2L2
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:Ⅰ、Ⅱ两处的条形匀强磁场区边界竖直,相距为L,磁场方向相反且垂直于纸面。一质量为m、】;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
B. 1.3×10-5 m3/s,a负、b正
C. 2.7×10-5 m3/s,a正、b负
D. 2.7×10-5 m3/s,a负、b正
(1)求OP间的距离;
(2)如果磁感应强度B0为已知量,试写出t1的表达式;(用题中所给的物理量的符号表示)
(3)如果小球从通过P点后便始终能在电场所在空间做周期性运动,但电场存在理想的右边界MN(即M"N"的右侧不存在电场),且Q点到M"N"的距离为。当小球运动的周期最大时:
a.求此时的磁感应强度B0及小球运动的最大周期T;
b.画出小球运动一个周期的轨迹。
B.保持开关闭合,若滑片P向下滑动,粒子可能从下极板边缘射出
C.保持开关闭合,若A极板向上移动后,粒子仍能沿直线穿出
D.如果开关断开,粒子继续沿直线穿出
(1)速度最大的粒子在磁场中运动的时间;
(2)速度最大的粒子打在水平线POQ上的位置离O点的距离;
(3)磁场区域的最小面积。
B. 有电流从b经用电器流向a
C. 金属板A、B间的电场方向向下
D. 等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力
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