如图所示是测量带电粒子质量的仪器工作原理示意图。设法使某有机化合物的气态分子导入图中所示的容器A中,使它受到电子束轰击,失去一个电子变成正一价的分子离子。分子离子从狭缝s1以很小的速度进入电压为U的加速电场区(初速不计),加速后,再通过狭缝S2、S3、方向垂直于磁场区的界面PQ,方向垂直于磁场区的界面PQ,射入磁感强度为B的匀强磁场。最后,分子离子打到感光片上,形成垂直于纸面而且平行于狭缝s3的细线。若测得细线到狭缝s3的距离为d,试导出分子离子的质量m的表达式。
如图3-4-29所示,PQ和MN为水平平行放置的金属导轨,相距1 m,导体棒ab跨放在导轨上,棒的质量m=0.2 kg,棒的中点用细绳经滑轮与物体相连,物体的质量M=0.3 kg,棒与导轨的动摩擦因数μ=0.5,匀强磁场的磁感应强度B=2 T,方向竖直向下,为了使物体匀速上升,应在棒中通入多大的电流?方向如何?(g取10 m/s2) 图3-4-29
如图3-4-28所示,电源电动势为3 V,内阻不计,导体棒质量60 g,长1 m,电阻1.5 Ω,匀强磁场竖直向上,B=0.4 T.当开关S闭合后,棒从固定的光滑绝缘环的底端上滑到某一位置静止,试求在此位置上棒对每只环的压力为多少?若已知绝缘环半径0.5 m,求此位置与环底高度差为多少? 图3-4-28
如图3-4-27所示,两平行光滑导轨相距为L=20 cm,金属棒MN的质量为m=10 g,电阻R=8 Ω,匀强磁场的磁感应强度B=0.8 T,方向竖直向下,电源电动势E=10 V,内阻r=1 Ω,当开关S闭合时,MN恰好平衡,求变阻器R1的取值为多少?设θ=45°,g取10 m/s2. 图3-4-27
如图3-4-26所示,在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4 m.质量为6×10-2 kg的通电直导线,电流I=1 A,方向垂直纸面向外,导线用平行于斜面的轻绳拴住不动,整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4 T,方向竖直向上的磁场中,设t=0,B=0,则需要多长时间斜面对导线的支持力为零?(g取10 m/s2) 图3-4-26
某导体的电阻是2欧,当1安的电流通过时,1分钟产生的热量是多少焦?