用磁场可以约束带电离子的轨迹,如图所示,宽d=2cm的有界匀强磁场的横向范围足够大,磁感应强度方向垂直纸面向里,B=1T.现有一束带正电的粒子从O点以v=2×106m/s的速度沿纸面垂直边界进入磁场.粒子的电荷量q=1.6×10﹣19C,质量m=3.2×10﹣27kg.求:(1)粒子在磁场中运动的轨道半径r和运动时间t是多大?(2)粒子保持原有速度,又不从磁场上边界射出,则磁感应强度最小为多大?
如图所示,一根光滑绝缘细杆与水平面成α=30°的角倾斜固定.细杆的一部分处在场强方向水平向右的匀强电场中,场强E=2×104N/C.在细杆上套有一个带电量为q=-1.73×10-5C、质量为m=3×10-2kg的小球.现使小球从细杆的顶端A由静止开始沿杆滑下,并从B点进入电场,小球在电场中滑至最远处的C点.已知AB间距离s1=0.4 m,g=10 m/s2.求: (1)小球在B点的速度vB . (2)小球进入电场后滑行的最大距离s2 . (3)小球从A点滑至C点的时间是多少?
如图所示,一根长为的细绝缘线,上端固定,下端系一个质量为m的带电小球,将整个装置放入一匀强电场,电场强度大小为E,方向水平向右,已知:当细线偏离竖直方向为θ=370时,小球处于平衡状态,(sin370=0.6)试求: (1)小球带何种电荷,带电量为多少; (2)如果将细线剪断,小球经时间t发生的位移大小; (3) 若将小球拉至最低点无初速释放,当小球运动到图示位置时受到线的拉力的大小。
如图所示,一根柔软的弹性绳子右端固定在竖直墙壁上,现在绳上每隔0.20m标记一个点,分别记为A、B、C、D、E…,拉着绳子的左端点A使其上下做简谐运动时,绳上便形成一列向右传播的简谐横波.若A点从平衡位置开始起振,且经0.2s第一次达到最大位移处,此时C点恰好开始振动.求:简谐振动周期和波的传播速度.
如图所示,固定在水平地面上的圆筒气缸内有一定质量的理想气体,气缸壁是导热的,缸外环境保持恒温,活塞与气缸壁的接触是光滑的,且不漏气.已知外界大气压强为P0,活塞面积为S,活塞厚度不计,开始时活塞处于气缸中央位置,求:将活塞缓慢地向右移动至气缸右端口时的水平拉力F大小.
如图所示,半径为R的圆形区域内、外有方向相反的与圆平面垂直的匀强磁场,圆形区域外的匀强磁场范围足够大,磁感应强度大小均为B.一质量为m、电量为q的带正电粒子从圆弧上P点正对圆心O以速度v进入圆形区域内的磁场,经过时间从Q点进入圆形区域外的磁场,不计粒子重力.求: (1)粒子在圆形区域内的磁场中做匀速圆周运动的半径r; (2)粒子从P点开始经Q点回到P点的最短时间t2; (3)若粒子从P点以速度正对圆心O进入圆形区域内的磁场,则粒子是否能在圆形区域内、外磁场中做周期性运动,如果不能,请说明理由;如果能,试求出这个周期.