如图1所示,宽度为d的竖直狭长区域内(边界为L1,L2),存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场(如图2所示),电场强度的大小为E0,E>0表示电场方向竖直向上。t=0时,一带正电、质量为m的微粒从左边界上的N1点以水平速度v射入该区域,沿直线运动到Q点后,做一次完整的圆周运动,再沿直线运动到右边界上的N2点。Q为线段N1N2的中点,重力加速度为g。上述d,E0,m,v,g为已知量。
(1)求微粒所带电荷量q和磁感应强度B的大小;
(2)求电场变化的周期T; (3)改变宽度d,使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域,求T的最小值。
如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图.在Oxy平面的ABCD区域内,存在两个场强大小均为E的匀强电场Ⅰ和Ⅱ,两电场的边界均是边长为L的正方形(不计电子重力)电子电荷量为-e。 (1)在该区域AB边的中点处由静止释放电子,求电子离开ABCD区域的位置。 (2)在电场Ⅰ区域内适当位置由静止释放电子,电子恰能从ABCD区域左下角D处离开,求所有释放点的位置。 (3)若电子从(2)问求出位置中的某个位置出发,使电子出电场Ⅱ时动能最小,求释放的位置及电子出电场Ⅱ时最小动能为多少?
如图所示,固定于同一条竖直线上的A.B是两个带等量异种电荷的点电荷,电荷量分别为+Q和-Q,A.B相距为2d。MN是竖直放置的光滑绝缘细杆,另有一个穿过细杆的带电小球p,其质量为m、电荷量为+q(可视为点电荷,不影响电场的分布),现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放,小球p向下运动到距C点距离为d的O点时,速度为v,已知MN与AB之间的距离为d,静电力常量为k,重力加速度为g.求: (1)C.O间的电势差UCO; (2)小球p在O点时的加速度; (3)小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度.
如下图所示,BC是半径为R=1m的1/4圆弧形光滑且绝缘的轨道,位于竖直平面内,其下端与水平绝缘轨道平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中,电场强度为E=2.0×10-4N/C,今有一质量为m=1kg、带正电q=1.0×10-4C的小滑块,(体积很小可视为质点),从C点由静止释放,滑到水平轨道上的A点时速度减为零。若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ=0.2,求: (1)滑块通过B点时的速度大小; (2)滑块通过B点时圆轨道B点受到的压力大小: (3)水平轨道上A.B两点之间的距离。
带电量为-3.0×10-6C的粒子先后经过电场中的A.B两点,电场力做功6.0×10-4J,已知B点电势为50V,则 (l)A.B间两点间的电势差UAB? (2)A点的电势? (3)带电量为3.0×10-6C的负电荷放在A点的电势能是多少?
如图所示,EF与GH间为一无场区.无场区左侧A、B为相距为d、板长为L的水平放置的平行金属板,两板上加某一电压从而在板间形成一匀强电场,其中A为正极板.无场区右侧为一垂直于纸面的匀强磁场,O为圆弧形绝缘细圆管CD的圆心,圆弧半径为R,圆心角为120°,O、C在两板间的中心线上,D位于GH上.一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子以初速度v0沿两板间的中心线射入匀强电场,粒子出匀强电场经无场区后恰能沿圆管切线方向进入细圆管,并做与管壁无相互挤压半径为R的匀速圆周运动.(不计粒子的重力、管的粗细)求: (1)匀强磁场的方向和大小 (2)两金属板间所加的电压U