板块模型的题和电磁复合场的题怎么做举个例题 然后说下做题方法就行了 板块模型的做题方法电磁复合场的找轨迹定半径的什么的急 加再+50分
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/09/01 14:55:26
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板块模型的题和电磁复合场的题怎么做
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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821所示: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、电荷量为-q、重力不计的粒子,从靠近平行板电容器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的夹角θ=30°.
图8-21
(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.
解析 (1)如图甲所示,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
图甲
qU=mv2①
qvB1=m②
由几何知识得L=2R1sin θ③
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-cos θ)+Ltan θ⑨
联立②③⑧⑨式,代入数据得
h=L⑩
(3)如图乙所示,为使粒子能再次回到Ⅰ区,应满足
R2(1+sin θ) ⑫