汤姆生在测定阴极射线荷质比时采用的方法是利用电场、磁场偏转法.即测出阴极射线在匀强电场或匀强磁场中穿过一定距离时的偏角.设匀强电场的电场强度为E,阴极射线垂直电场射入、穿过水平距离L后的运动偏角为θ(θ较小,θ≈tanθ)(如图A);以匀强磁场B代替电场,测出经过同样长的一段弧长L的运动偏角为(如图B),试以E、B、L、θ、表示组成阴极射线粒子比荷q/m的关系式.
竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场.其电场强度为E,在该匀强电场中,用丝线悬挂质量为m的带电小球,丝线跟竖起方向成θ角时小球恰好平衡,小球距右板距离为,如图所示,求: (1)小球带电荷量是多少? (2)若剪断丝线,小球经多长时间碰到金属板?(重力加速度为)
如图所示,固定在水平面上的斜面倾角为α,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于斜面指向上。将质量为m、带电量为+q的滑块轻轻放置在斜面上,求滑块稳定滑动时速度的大小和方向?(斜面与滑块之间的动摩擦因数)
如图所示,在xOy平面的第一象限有一匀强电场,电场的方向平行于y轴向下;在x轴和第四象限的射线OC之间有一匀强磁场,磁感应强度的大小为B,方向垂直于纸面向外。有一质量为m,带有电荷量+q的质点由电场左侧平行于x轴射入电场。质点到达x轴上A点时,速度方向与x轴的夹角,A点与原点O的距离为d。接着,质点进入磁场,并垂直于OC飞离磁场。不计重力影响。若OC与x轴的夹角为,求(1)粒子在磁场中运动速度的大小;(2)匀强电场的场强大小。
如图,空间存在匀强电场和匀强磁场,电场方向为轴正方向,磁场方向垂直于平面(纸面)向外,电场和磁场都可以随意加上或撤除,重新加上的电场或磁场与撤除前的一样.一带正电荷的粒子从点以一定的速度平行于轴正向入射.这时若只有磁场,粒子将做半径为的圆周运动;若同时存在电场和磁场,粒子恰好做直线运动.现在,只加电场,当粒子从点运动到平面(图中虚线所示)时,立即撤除电场同时加上磁场,粒子继续运动,其轨迹与轴交于点.不计重力.求:
(1)粒子到达平面时速度方向与轴的夹角以及粒子到轴的距离; (2)点的横坐标。
在光滑的水平面上静止着一个质量M = 2kg的绝缘平板小车A(足够长),小车的右端放有质量m = 0.25kg的物体B(视为质点),A不带电,B带正电,电荷量q = 0.25C,竖直MN右边有垂直于纸面向内的匀强磁场(磁场范围足够大),磁感应强度B = 1T,MN距小车右端的距离L = 2m。现对小车施加一水平力F=33N(A、B间有相对运动),当物体B进入磁场时撤去力F,A、B间动摩擦因数μ=0.4,g取10m/s2。求:(1)从对小车施加力F开始计时,至小车右端达到MN的时间t;(2)整个过程中产生的内能。