如图所示的xoy坐标系中,在第Ⅰ象限内存在沿y轴负向的匀强电场,第IV象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子,从y轴上的P点垂直进入匀强电场,经过x轴上的Q点以速度可进入磁场,方向与x轴正向成30°。若粒子在磁场中运动后恰好能再回到电场,已知=3L,粒子的重力不计,电场强度E和磁感应强度B大小均未知。求(1)OP的距离(2)磁感应强度B的大小(3)若在O点右侧2L处放置一平行于y轴的挡板,粒子能击中挡板并被吸收,求粒子从P点进入电场到击中挡板的时间
如图甲所示,质量m="l" kg的物块在平行斜面向上的拉力尸作用下从静止开始沿斜面向上运动,t=0.5s时撤去拉力,利用速度传感器得到其速度随时间的变化关系图象(v-t图象)如图乙所示,g取l0m/s2,求:(1)2s内物块的位移大小s和通过的路程L;(2)沿斜面向上运动两个阶段加速度大小a1、a2和拉力大小F。
如图所示,在足够长的绝缘板MN上方距离为d的O点处,水平向左发射一个速率为v0,质量为、电荷为的带正电的粒子(不考虑粒子重力)。(1)若在绝缘板上方加一电场强度大小为、方向竖直向下的匀强电场,求带电粒子打到板上距P点的水平距离(已知);(2)若在绝缘板的上方只加一方向垂直纸面,磁感应强度的匀强磁场,求:①带电粒子在磁场中运动半径; ②若O点为粒子发射源,能够在纸面内向各个方向发射带电粒子(不考虑粒子间的相互作用),求发射出的粒子打到板上的最短时间。
如图所示为质谱仪上的原理图,M为粒子加速器,电压为U1=5000V;N为速度选择器, 磁场与电场正交,磁感应强度为B1=0.2T,板间距离为d =0.06m;P为一个边长为l的正方形abcd的磁场区,磁感应强度为B2=0.1T,方向垂直纸面向外,其中dc的中点S开有小孔,外侧紧贴dc放置一块荧光屏。今有一比荷为的正离子从静止开始经加速后,恰好通过速度选择器,从a孔以平行于ab方向进入abcd磁场区,正离子刚好经过小孔S 打在荧光屏上。求:(1)粒子离开加速器时的速度v;(2)速度选择器的电压U2;(3)正方形abcd边长l。
如图所示,用电阻为R的硬导线做成一边长为L的方框。将方框放在绝缘的水平木板上,与木板最大的摩擦力为。在方框右半部加上均匀增加的竖直向下的磁场区域中,磁感应强度。求:(1)导线中感应电流的大小;(2)经过多少时间方框开始运动。
如图所示,在竖直平面内有两个等量的异种点电荷,其电荷量分别为+Q、-Q,固定在同一个水平直线上相距为的A、B两点。在AB连线的垂直平分线有固定光滑竖直绝缘杆,在C点有一个质量为m、电荷量为-q小环(可视为点电荷)静止释放。已知ABC构成正三角形,求:(1)在C点杆对小环的作用力大小;(2)小环滑到D点的速度大小。