如图所示,水平放置的两平行金属板M、N间的距离d=0.20m,给两板加电压U(M板带正电荷,N板带负电荷),板间有一长度L=0.10m的绝缘狭板AB能够绕点A在竖直平面内转动。先使AB板保持水平静止,并在AB的中点放一个质量m=4.9×kg,电荷量q=9×C的带正电荷的微粒P(重力忽略不计)。使板AB突然以角速度ω=100πrad/s沿顺时针方向匀速转动,为使板AB在转动中能与微粒P相碰,求加在平行金属板M、N之间的电压的取值范围。
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.