时间:2019-06-26 04:45:41
1、计算题 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、电量为-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夹角θ=30°。
(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区右边界射入。为使粒子从Ⅱ区右边界射出的方向与从I区左 边界射出的方向总相同，求B1、B2、L1、L2之间应满足的关系式。 
2、计算题 （20分）如图所示，半径R = 0.8m的四分之一光滑圆弧轨道位于竖直平面内，与长CD = 2.0m的绝缘水平面平滑连接。水平面右侧空间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场，电场强度E = 40N/C，方向竖直向上，磁场的磁感应强度B = 1.0T，方向垂直纸面向外。两个质量均为m = 2.0×10-6kg的小球a和b，a球不带电，b球带q = 1.0×10-6C的正电，并静止于水平面右边缘处。将a球从圆弧轨道顶端由静止释放，运动到D点与b球发生正碰，碰撞时间极短，碰后两球粘合在一起飞入复合场中，最后落在地面上的P点。已知小球a在水平面上运动时所受的摩擦阻力
f = 0.1mg， PN =
，取g =10m/s2。a、b均可作为质点。（结果保留三位有效数字）求：
（1）小球a与b相碰后瞬间速度的大小v
（2）水平面离地面的高度h
（3）从小球a开始释放到落地前瞬间的整个运动过程中，ab系统损失的机械能ΔE。
3、计算题 如图所示，在x轴上方有垂直于xy平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B；在x轴下方有沿y轴负方向的匀强电场，场强为E。一质量为m，电荷量为-q的粒子从坐标原点O沿着y轴正方向射出。射出之后，第三次到达x轴时，它与点O的距离为L。
小题1:带电粒子在磁场中做何种运动？
小题2:带电粒子在电场中做何种运动？
小题3:求此粒子射出时的速度v?
小题4:运动的总路程s（重力不计）。
4、计算题 （16分）如图所示，矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场，虚线框外为真空区域；半径为R、内壁光滑、内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内，直径AB垂直于水平虚线MN，圆心O恰在MN的中点，半圆管的一半处于电场中。
一质量为m，可视为质点的带正电小球从半圆管的A点由静止开始滑入管内，小球从B点穿出后，能够通过B点正下方的C点。重力加速度为g，小球在C点处的加速度大小为5g/3。求：
（1）小球所受电场力的大小；
（2）小球在B点时，对半圆轨道的压力大小；
（3）虚线框MNPQ的宽度和高度满足的条件。
5、简答题 在图中，两平行金属板间有正交的匀强电场和匀强磁场，其中磁场方向垂直板面向里．一个带电油滴从静止由平行板的负极出发，作曲线运动，其轨迹在A点的切线恰为水平，油滴通过A点时吸附了一质量与它相等的静止的不带电的液滴后，一起沿过A点的切线方向作匀速直线运动，重力不计，已知油滴的质量m=
kg，所带电量大小为q=
C，电场强度E=100V/m，磁场的磁感强度B=4T，求A点离负极板的距离为多少?