如图所示,真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。在电场中,若将一个质量为m、带正电的小球由静止释放,运动中小球的速度方向与竖直方向夹角恒为37°(取sin37°=0.6,cos37°=0.8)。现将该小球从电场中某点P以初速度竖直向上抛出,重力加速度为g。求: (1)小球受到的电场力的大小及方向。 (2)小球从抛出至最高点的过程中,电场力所做的功。 (3)小球从P点抛出后,再次落回到与P点在同一水平面的某点Q时,小球的动能。
在一个水平放置的、半径为r的圆形管道内存在着匀强磁场,磁感强度大小为B,方向如图所示.管道轴线左端为O点,右端为O’点,OO’=l.一个质量为m、带电量为+q的质点沿管道轴线从左边射入,经过O点时速度大小为v0,方向指向O’点.要使质点在运动过程中能经过O’点,讨论速度v0的可能取值.
下图所示的圆形区域内存在着匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里,该区域的半径为R.一质量为m、带电量为q的带电粒子,以速率v0()从圆周上的A点射入,v0的方向限定在纸面内.求粒子沿什么方向入射,能有最大偏转角?最大偏转角是多大?
一个质量为m,带电量为+q的带电粒子(不计重力),从图中原点O处以初速v0射入一个有界的匀强磁场中,已知v0方向为+y方向,匀强磁场的方向垂直于纸面向外(即+z方向),磁感应强度大小为B,它的边界为半径是r的圆形,O点恰在它的圆周上.粒子进入磁场后将做匀速圆周运动,已知它做圆周运动的轨道半径比圆形磁场的半径r大. (1)改变这个圆形磁场区域的圆心的位置,可改变粒子在磁场中的偏转角度.求粒子在磁场中的最大偏转角度(用反三角函数表示). (2)当粒子在磁场中的偏转角度最大时,它从磁场中射出后沿直线前进一定能打到x轴上,求满足此条件的r的取值范围.
如图所示,在虚线MN的上下两边都存在着方向垂直纸面向里的匀强磁场,上方的磁感强度为B1,下方的磁感强度为B2,已知B2=2B1.一个质量为m、带电量为q的带电粒子(不计重力)以初速v0从MN上的A点由下方垂直于MN射入上方的磁场区.已知它在运动过程中先后两次经过MN上的B点,且这两次之间的时间间隔为t.求 (1)磁感强度B1和B2的大小. (2)AB间距离的可能值.
如下图所示,半径为R=10cm的匀强磁场区域边界跟Y轴相切于坐标原点O,磁感强度B=0.322T,方向垂直纸面向里,在O处有一放射源S,可沿纸面向各个方向射出速率为V=3.2×的α粒子.已知α粒子质量m=6.4×,电量q=3.2×. (1)画出α粒子通过磁场空间做圆周运动的圆心点的轨迹. (2)求出α粒子通过空间的最大偏转角.