如图所示,两平行金属板A、B长l=8cm,两板间距离d=8cm,B板比A板电势高300V,即UBA=300V.一带正电的粒子电荷量q=10-10C,质量m=10-20kg,从R点沿电场中心线垂直电场线飞入电场,初速度v0=2×106,粒子飞出平行板电场后经过无场区域后,进入界面为MN、PQ间匀强磁场区域,从磁场的PQ边界出来后刚好打在中心线上离PQ边界处的S点上.已知MN边界与平行板的右端相距为L,两界面
MN、PQ相距为L,且L=12cm.求:(粒子重力不计):
(1)粒子射出平行板时的速度大小v;
(2)粒子进入界面MN时偏离中心线RO的距离多远?
(3)画出粒子运动的轨迹,并求匀强磁场的磁感应强度B的大小.
正负电子对撞机的最后部分的简化示意图如图(1)所示(俯视图),位于水平面内的粗实线所示的圆环真空管道是正、负电子作圆运动的“容器”,经过加速器加速后的正、负电子被分别引入该管道时,具有相等的速率v,它们沿管道向相反的方向运动.在管道内控制它们转弯的是一系列圆形电磁铁,即图中的、、……,共n个,均匀分布在整个圆环上(图中只示意性地用细实线画了几个,其余的用细虚线表示),每个电磁铁内的磁场都是匀强磁场,并且磁感应强度都相同,方向竖直向下,磁场区域的直径为d.改变电磁铁内电流的大小,就可改变磁场的磁感应强度,从而改变电子偏转的角度.经过精确的调整,首先实现电子在环形管道中沿图中粗虚线所示的轨道运动,这时电子经过每个电磁铁时射入点和射出点都在电磁铁的同一条直径的两端,如图(2)所示.这就为进一步实现正、负电子的对撞作好了准备.
(1)试确定正、负电子在管道内各是沿什么方向旋转的?
(2)已知正、负电子的质量都是m,所带电荷都是元电荷e,重力不计.求电磁铁内匀强磁场磁感应强度B的大小.
(1)若金属线圈的电阻为R,求金属线圈的ab边刚进入区域1 的瞬间,线圈克服安培力做功的功率为多少?
(2)若金属线圈的质量为m ,求金属线圈通过区城l 的过程中,线圈中产生了多少热量?
(3)若金属线圈的质量和电阻均为未知,求线圈通过第二个磁场区域后(cd 边离开磁场)的速度。
一个初速度为V0的匀加速直线运动,可以看成是在同一直线上的两个直线运动的合运动:一个是速度为V0的匀速直线运动,另一个是初速度为零的匀加速直线运动。合运动的速度。试用将初速度V0分解成同一直线上的两个分运动V01、V02 的方法研究下面的问题。如图所示,在空间有一个与水平面平行且垂直纸面向里的足够大的匀强磁场。在磁场区域有、两点,相距为,连线在水平面上且与磁场方向垂直。一质量为、电量为()的粒子从点以初速度对着点射出,为使粒子能经过点,试问可取什么值?
如图中所示,电流从A点分两路通过对称的环形分路汇合于B点,在环形分路的中心O处的磁感强度( )
A.垂直环形分路所在平面,且指向“纸内”。
B.垂直环形分路所在平面,且指向“纸外”。
C.在环形分路所在平面内指向B。
D.磁感强度为零。
某塑料球成型机工作时,可以喷出速度v0 =" 10" m/s的塑料小球,已知喷出的每个小球的质量m =" 1.0" × 10 – 4 kg,并且在喷出时已带了q =" –" 1.0 × 10 – 4 C的电荷量.如图6 – 25所示,小球从喷口飞出后,先滑过长d =" 1.5" m的水平光滑的绝缘轨道,而后又滑过半径R =" 0.4" m的圆弧形竖立的光滑绝缘轨道并从某处飞出.今在水平轨道上加上水平向右的场强大小为E的匀强电场,小球将恰好从圆弧轨道的最高点M处水平飞出;若再在圆形轨道区域加上垂直纸面向里的匀强磁场后,小球将恰好滑过圆弧轨道上与圆心等高的N点,最后落入放在地面上接地良好的金属容器内,g =" 10" m/s2,求
(1)所加电场的场强E多大?
(2)所加磁感应强度B多大?在此种情况下,小球经过M点时对轨道的压力多大?
如图8所示,荷质比为e/m的电子,以速度v0沿AB边射入边长为a的等边三角形的匀强磁场区域中,欲使电子从BC边穿出,磁感应强度B的取值为( )
A. | B. |
C. | D. |
如图是一个水平放置的玻璃圆环型小槽,槽内光滑,槽宽度和深度处处相同,现将一直径略小于槽宽的带正电小球放在槽中,让它受绝缘棒打击后获得一初速υ0,与此同时,有一变化的磁场垂直穿过玻璃环形小槽外径所对应的圆面积。磁感应强度的大小跟时间成正比。其方向竖直向下。设小球在运动过程中电荷量不变,那么( )
A.小球受到的向心力大小不变 |
B.小球受到的向心力大小不断增加 |
C.磁场力对小球做了功 |
D.小球受到的磁场力大小与时间成正比 |
如图所示的天平可用来测定磁感应强度.天平的右臂下面挂有一个矩形线圈,宽为L,共有n匝,线圈的下部悬在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面.当线圈中通有电流I(方向如图)时,在天平左、右两边加上质量各为m1、m2的砝码,天平平衡.当电流反向(大小不变)时,右边再加上质量为m的砝码后,天平重新平衡,由此可知( )
A.磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为 |
B.磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为 |
C.磁感应强度的方向垂直纸面向外,大小为 |
D.磁感应强度的方向垂直纸面向外,大小为 |
两根通电的长直导线平行放置,电流分别为I1和I2,电流的方向如图所示,在与导线垂直的平面上有a、b、c、d四点,其中a、b在导线横截面连线的延长线上,c、d在导线横截面连线的垂直平分线上.则导体中的电流在这四点产生的磁场的磁感应强度可能为零的是( )
A.a点 | B.b点 | C.c点 | D.d点 |
磁性是物质的一种普遍属性,大到宇宙中的星球,小到电子、质子等微观粒子,几乎都会呈现出磁性.地球就是一个巨大的磁体,其表面附近的磁感应强度约为3×10-5—5×10-5 T,甚至一些生物体内也会含有微量强磁性物质如Fe3O4.研究表明:鸽子正是利用体内所含的微量强磁性物质在地磁场中所受的作用来帮助辨别方向的.如果在鸽子的身上缚一块永磁体材料,且其附近的磁感应强度比地磁场更强,则( )
A.鸽子仍能辨别方向 |
B.鸽子更容易辨别方向 |
C.鸽子会迷失方向 |
D.不能确定鸽子是否会迷失方向 |
月球上的磁场极其微弱,探测器通过测量运动电子在月球磁场中的轨迹来推算磁场强弱的分布.图所示是探测器通过月球A、B、C、D四个位置时,电子运动轨道的照片.设电子速率相同,且与磁场方向垂直,其中磁场最强的位置是( )
在B=0.5T的匀强磁场中,放一根与磁场方向垂直,长0.8m的通电导线,通入的电流为2A,当导线在与磁场垂直的平面内受磁场力作用移动了0.lm时,安培力做功的大小是 J。
磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线、它的电流是2.5A,导线长1 cm,它受到的安培力为N。问:
(1)这个位置的磁感应强度是多大?
(2)如果把通电导线中的电流增大到5A时,这一点的磁感应强度是多大?
(3)如果通电导线在磁场中某处不受磁场力,是否肯定这里没有磁场。