波蕩器是利用同步輻射產(chǎn)生電磁波的重要裝置，它能使粒子的運動軌跡發(fā)生扭擺。其裝置簡化模型如圖所示，n個互不重疊的圓形勻強(qiáng)磁場沿水平直線分布，半徑均為R，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均相同，方向均垂直紙面，相鄰磁場方向相反、間距相同，初始時磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0。一重力不計的帶正電粒子，從靠近平行板電容器P板處由靜止釋放，PQ極板間電壓為U，粒子經(jīng)電場加速后平行于紙面從A點射入波蕩器，射入時速度與水平直線夾角為θ，θ在0～30°范圍內(nèi)可調(diào)。
（1）若粒子入射角θ=0°，粒子恰好能從O1點正下方離開第一個磁場，求粒子的比荷k；
（2）若粒子入射角θ=30°，調(diào)節(jié)AO1的距離d、磁場的圓心間距D和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，可使粒子每次穿過水平線時速度與水平線的夾角均為30°，最終通過同一水平線上的F點，A到F的距離為L=23nR，求D的大小和磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大??；
（3）在（2）問的情況下，求粒子從A運動到F的時間。
L
=
2
3
n
R
【考點】帶電粒子在直線邊界磁場中的運動．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：130引用：3難度：0.3
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1．如圖所示，水平虛線邊界的上方和正方形abcd區(qū)域內(nèi)存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，O點在虛線上，正方形abcd的邊長為L，ad與水平虛線邊界重合，Oa間的距離為L。一束質(zhì)量為m、電荷量為-q（q＞0）的粒子從O點豎直向上垂直射入磁場，這些粒子具有不同的速率。在磁場中運動時間為3的粒子從N點（未標(biāo)出）飛出磁場。現(xiàn)將入射位置從O點向右緩慢移動，在移動到M點之前（M點未標(biāo)出），仍會有粒子從N點飛出正方形磁場區(qū)域。下列說法正確的是（不計粒子重力和粒子間的相互作用，不考慮粒子再次進(jìn)入磁場的運動情形）（ ?。?/h2>4πm3qB發(fā)布：2024/12/18 23:0:1組卷：57引用：2難度：0.7 -
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3．如圖所示，在xOy平面的第I象限內(nèi)y軸和虛線之間存在范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場，方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，虛線與x軸正方向的夾角θ=60°，在M（0，l）處有一個粒子源，可沿平面內(nèi)各個方向射出質(zhì)量為m,電量為q的帶正電的粒子，粒子速率均為，不計粒子間的相互作用力與重力，則能從x軸正半軸射出的粒子（ ?。?/h2>v0=3qBl6m發(fā)布：2024/12/18 19:30:1組卷：205引用：3難度：0.5
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