如图所示,在xOy平面内存在均匀、大小随时间周期性变化的磁场和电场,变化规律分别如图乙、丙所示(规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向、沿y轴正方向电场强度为正)。在t=0时刻由原点O发射初速度大小为vo,方向沿y轴正方向的带负电粒子。已知v0、t0、B0,粒子的比荷为,不计粒子的重力。求:(1) t= t0时,求粒子的位置坐标;(2)若t=5t0时粒子回到原点,求0~5to时间内粒子距x轴的最大距离;(3)若粒子能够回到原点,求满足条件的所有E0值。
如图,真空室内存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度的大小,磁场内有一块平面感光板,板面与磁场方向平行,在距的距离处,有一个点状的放射源S,它向各个方向发射粒子,粒子的速度都是,已知粒子的电荷与质量之比,现只考虑在图纸平面中运动的粒子,求上被粒子打中的区域的长度。
如图所示,图中左边有一对平行金属板,两板相距为,电压为。两板之间有匀强磁场,磁感应强度大小为,方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里;图中右边有一半径为、圆心为的圆形区域,区域内也存在匀强磁场,磁感应强度大小为,方向垂直于纸面朝里。一电荷量为的正离子沿平行于金属板面、垂直于磁场的方向射入平行金属板之间,沿同一方向射出平行金属板之间的区域,并沿直径方向射入磁场区域,最后从圆形区域边界上的点射出,已知弧所对应的圆心角为,不计重力。 求: (1)离子速度的大小; (2)离子在圆形磁场区域内运动的时间; (3)离子的质量。
如图所示,水平面上有两根相距的足够长的平行金属导轨MN和PQ,它们的电阻可忽略不计,在M和P之间接有阻值为R的定值电阻,导体棒长,其电阻为,与导轨接触良好。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度。现使以的速度向右做匀速运动。 (1)中的感应电动势多大? (2)中电流的方向如何? (3)若定值电阻,导体棒的电阻,则电路中的电流多大?
如图所示,一带电量大小为的小球,质量为,以初速度竖直向上射入水平方向的匀强磁场中,磁感应强度为,求: (1)说出带电小球的电性; (2)当小球运动到高水平面竖直高度为的点时,球所受的磁场力大小。
在海滨游乐场有一种滑沙的娱乐活动。如图所示,人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始下滑,滑到斜坡底部B点后沿水平滑道再滑行一段距离到C点停下来,斜坡滑道与水平滑道间是平滑连接的,滑板与两滑道间的动摩擦因数为,不计空气阻力,重力加速度。 (1)若斜坡倾角,人和滑块的总质量为,求人在斜坡上下滑时的加速度大小。(,) (2)若由于受到场地的限制,A点到C点的水平距离为,为确保人身安全,假设你是设计师,在倾角不变的情况下,你认为在设计斜坡滑道时,斜坡的最大设计高度是多少?