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(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生扭擺。其裝置簡(jiǎn)化模型如圖所示，n個(gè)互不重疊的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)沿水平直線(xiàn)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(chǎng)方向相反、間距相同，初始時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0。一重力不計(jì)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(chǎng)加速后平行于紙面從A點(diǎn)射入波蕩器，射入時(shí)速度與水平直線(xiàn)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(diǎn)正下方離開(kāi)第一個(gè)磁場(chǎng)，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(chǎng)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(guò)水平線(xiàn)時(shí)速度與水平線(xiàn)的夾角均為30°，最終通過(guò)同一水平線(xiàn)上的F點(diǎn)，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(wèn)的情況下，求粒子從A運(yùn)動(dòng)到F的時(shí)間。
L
=
2
3
n
R
【考點(diǎn)】帶電粒子在直線(xiàn)邊界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：130引用：3難度：0.3
相似題
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1．如圖所示，水平虛線(xiàn)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(chǎng)，O點(diǎn)在虛線(xiàn)上，正方形abcd的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，ad與水平虛線(xiàn)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(diǎn)豎直向上垂直射入磁場(chǎng)，這些粒子具有不同的速率。在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為3的粒子從N點(diǎn)（未標(biāo)出）飛出磁場(chǎng)。現(xiàn)將入射位置從O點(diǎn)向右緩慢移動(dòng)，在移動(dòng)到M點(diǎn)之前（M點(diǎn)未標(biāo)出），仍會(huì)有粒子從N點(diǎn)飛出正方形磁場(chǎng)區(qū)域。下列說(shuō)法正確的是（不計(jì)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(chǎng)的運(yùn)動(dòng)情形）（ ?。?/h2>4πm3qB發(fā)布：2024/12/18 23:0:1組卷：57引用：2難度：0.7 -
2．如圖所示，在邊界PQ上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一對(duì)正、負(fù)電子同時(shí)從邊界上的O點(diǎn)沿與PQ成θ角的方向以相同的速度v射入磁場(chǎng)中，則正、負(fù)電子（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/18 0:30:1組卷：174引用：1難度：0.5 -
3．如圖所示，在xOy平面的第I象限內(nèi)y軸和虛線(xiàn)之間存在范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，虛線(xiàn)與x軸正方向的夾角θ=60°，在M（0，l）處有一個(gè)粒子源，可沿平面內(nèi)各個(gè)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(jì)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（ ）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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