质谱仪原理如图,a为粒子加速器电压为u1,b为速度选择器,磁场与电场正交,磁感强度为B1,板间距离为d,c为偏转分离器,磁感强度为B2,今有一质量为m,电量为+e的电子(不计重力),经加速后,该离子恰能通过速度选择器,粒子进入分离器后做匀速圆周运动,求:(1)粒子的速率v(2)速度选择器的电压u2(3)粒子在B2的磁场中做匀速圆周运动的半径R
如图所示,在匀强电场中,电荷量q=5.0×10-10 C的负电荷,由a点移到b点和由a点移到c点,静电力做功都是4.0×10-8 J.已知a、b、c三点的连线组成直角三角形,ab=20 cm,∠a=37°,∠c=90°,(sin37°=0.6 cos37°=0.8)求: (1)a、b两点的电势差; (2)匀强电场的场强大小和方向.
如图所示,一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球B,静止在图示位置,若固定的带正电的小球A的电荷量为Q,B球的质量为m,带电荷量为q,θ=30°,A和B在同一条水平线上,整个装置处于真空中,求A、B两球间的距离.(静电力常数为k,重力加速度为g)
如右图所示,一个质量为m、电荷量为q的正离子,从D处沿图示方向以一定的速度射入磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里.结果离子正好从距A点为d的小孔C沿垂直于电场方向进入匀强电场,此电场方向与AC平行且向上,最后离子打在距离A点2d的G处, AG⊥AC.若不计离子重力,离子运动轨迹始终在纸面内,试求: ⑴此离子在磁场中做圆周运动的半径r; ⑵离子从D处运动到G处所需时间; ⑶离子到达G处时的动能.
如下图甲所示,水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置,间距d=0.5m,电阻不计,左端通过导线与阻值R=2Ω的电阻连接,右端通过导线与阻值RL=4Ω的小灯泡L连接.在CDFE矩形区域内有竖直向上的匀强磁场,CE长L=2m,有一阻值r=2Ω的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处.CDFE区域内磁场的磁感应强度B随时间变化规律如下图乙所示.在t=0到t=4s内,金属棒PQ保持静止;在t=4s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动.已知从t=0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中,小灯泡的亮度没有发生变化,试求: ⑴通过小灯泡的电流; ⑵金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小.
如右图所示,在方向竖直向下的匀强电场中,一个质量为m、带负电的小球从斜直轨道上的A点由静止滑下,小球通过半径为R的圆轨道顶端的B点时恰好不落下来.若轨道是光滑绝缘的,小球的重力是它所受的电场力2倍,试求: ⑴A点在斜轨道上的高度h; ⑵小球运动到最低点C时,圆轨道对小球的支持力.