长为L的平行金属板水平放置,两极板带等量的异种电荷,板间形成匀强电场,平行金属板的右侧有如下图所示的匀强磁场。一个带电为+q、质量为m的带电粒子,以初速v0紧贴上板垂直于电场线方向进入该电场,刚好从下板边缘射出,射出时末速度恰与下板成30o角,出磁场时刚好紧贴上板右边缘,不计粒子重力,求:两板间的距离;匀强电场的场强与匀强磁场的磁感应强度。
如图所示,在直角坐标系平面的第II象限内有半径为的圆分别与x轴、y轴相切于C(,0)、D(0,)两点,圆内存在垂直于平面向外的匀强磁场,磁感应强度B.与轴平行且指向负方向的匀强电场左边界与轴重合,右边界交轴于G点,一带正电的粒子A(重力不计)电荷量为、质量为,以某一速率垂直于轴从C点射入磁场,经磁场偏转恰好从D点进入电场,最后从G点以与轴正向夹角45°的方向射出电场.求: (1)OG之间距离; (2)该匀强电场电场强度E;(3)若另有一个与A的质量和电荷量相同、速率也相同的正粒子,从C点沿与轴负方向成30°角的方向射入磁场,则粒子再次回到轴上某点时,该点坐标值为多少?
(16分)如图所示,LMN是竖直平面内固定的光滑绝缘轨道,MN水平且足够长,LM下端与MN相切.质量为m的带正电小球B静止在水平上,质量为2m带正电小球A从LM上距水平高为h处由静止释放,在A球进入水平轨道之前,由于A、B两球相距较远,相互作用力可认为零,A球进入水平轨道后,A、B两球间相互作用视为静电作用.带电小球均可视为质点.已知A、B两球始终没有接触.重力加速度为g.求:(1)A球刚进入水平轨道的速度大小;(2)A、B两球相距最近时,A、B两球系统的电势能;(3)A、B两球最终的速度、大小.
(15分)如图所示,质量为m、边长为L的正方形线框,在竖直平面内从有界的匀强磁场上方由静止自由下落.线框电阻为R,匀强磁场的宽度为H(L<H),磁感应强度为B.线框下落过程中ab边始终与磁场边界平行且水平.已知ab边刚进入磁场和刚穿出磁场时线框都立即做减速运动,且瞬时加速度大小都是,求:(1)ab边刚进入磁场与ab边刚出磁场时的速度大小;(2)线框进入磁场的过程中产生的热量.
如图所示,在倾角为口的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小均为B的匀强磁场,区域Ⅰ磁场方向垂直斜面向下,区域Ⅱ磁场方向垂直斜面向上,磁场宽度均为L,一个质量为m,电阻为R,边长也为L的正方形线框,由静止开始下滑,沿斜面滑行一段距离后ab边刚越过ee’进入磁场区域时,恰好做匀速直线运动,若当ab边到达gg’与ff’的中间位置时,线框又恰好做匀速直线运动。求:(1)当ab边到达gg’与ff’的中间位置时做匀速直线运动的速度v.(2)当ab边刚越过ff’进入磁场区域Ⅱ时,线框的加速度a.(3)线框从ab边开始进入磁场Ⅰ至ab边到达gg’与ff’的中间位置的过程中产生的热量Q.
如图所示,倾角(=30(、宽为L=1m的足够长的U形光 滑金属框固定在磁感应 强度B=1T、范围足够大的匀强磁场中磁场方向垂直导轨平面斜向上,现用一平行于导轨的牵引力F,牵引一根质量为m=0.2 kg,电阻R=1 (的金属棒ab,由静止开始沿导轨向上移 动。(金属棒ab始终与导轨接触良好且垂直,不计 导轨电阻及一切摩擦)问:(1)若牵引力是恒力,大小F="9" N,则金属棒达到的稳定速度v1多大?(2)若金属棒受到向上的拉力在斜面导轨上达到某一速度时,突然撤去拉力,从撤去拉力到棒的速度为零时止,通过金属棒的电量为q="0.48" C,金属棒发热为Q="1.12" J,则撤力时棒的速度v2多大?