在一绝缘支架上,固定着一个带正电的小球A,A又通过一长为10cm的绝缘细绳连着另一个带负电的小球B,B的质量为0.1kg,电荷量为×10-6C,如图所示,将小球B缓缓拉离竖直位置,当绳与竖直方向的夹角为60°时,将其由静止释放,小球B将在竖直面内做圆周运动.已知释放瞬间绳刚好张紧,但无张力. g取10m/s2.求(1)小球A的带电荷量;(2)释放瞬间小球B的加速度大小;(3)小球B运动到最低点时绳的拉力.
如图甲所示,建立Oxy坐标系,两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称,极板长度和板间距均为l,第一四象限有磁场,方向垂直于Oxy平面向里。位于极板左侧的粒子源沿x轴间右连接发射质量为m、电量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子在0~3t时间内两板间加上如图乙所示的电压(不考虑极边缘的影响)。已知t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t0时,刻经极板边缘射入磁场。上述m、q、l、t0、B为已知量。(不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况) (1)求电压U的大小。 (2)求时进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径。 (3)何时进入两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短?求此最短时间。
在xOy平面内有许多电子(质量为m、电量为e),从坐标O不断以相同速率v0沿不同方向射入第一象限,如图所示。现加一个垂直于xOy平面向内、磁感强度为B的匀强磁场,要求这些电子穿过磁场后都能平行于x轴向x轴正方向运动,求符合该条件磁场的最小面积。
一质量为m、带电量为q的粒子以速度v0从O点沿y轴正方向射入磁感强度为B的一圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面,粒子飞出磁场区后,从b处穿过x轴,速度方向与x轴正向夹角为30°,如图所示(粒子重力忽略不计)。试求:圆形磁场区的最小面积;
如图所示,相距为R的两块平行金属板M、N正对着放置,s1、s2分别为M、N板上的小孔,s1、s2、O三点共线,它们的连线垂直M、N,且s2O=R。以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在磁感应强度为B.方向垂直纸面向外的匀强磁场。D为收集板,板上各点到O点的距离以及板两端点的距离都为2R,板两端点的连线垂直M、N板。质量为m、带电量为+q的粒子,经s1进入M、N间的电场后,通过s2进入磁场。粒子在s1处的速度和粒子所受的重力均不计。当M、N间的电压不同时,粒子从s1到打在D上经历的时间t会不同,求t的最小值。
如图宽为d的有界磁场的边界为PQ、MN,一个质量为m,带电荷量为-q的微粒沿图示方向垂直射入磁场,磁感应强度为B,要使该粒子不能从边界MN射出,此粒子入射速度的最大值是多大?