如图所示,两平行金属板间距为,电势差为,板间电场可视为匀强电场;金属板下方有一磁感应强度为的匀强磁场。带电量为、质量为的粒子,由静止开始从正极板出发,经电场加速后射出,并进入磁场做匀速圆周运动。忽略重力的影响,求:
(1)匀强电场场强的大小;
(2)粒子从电场射出时速度的大小;
(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径。
如图所示为圆柱形区域的横截面,在没有磁场的情况下,带电粒子(不计重力)以某一初速度沿截面直径方向入射,穿过此区域的时间为t ,在该区域加沿轴线垂直纸面向外方向的匀磁强场,磁感应强度大小为B,带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射并沿某一直径方向飞出此区域时,速度方向偏转角为600,如图所示。根据上述条件可求下列哪几个物理量 ( )
① 带电粒子的比荷 ② 带电粒子在磁场中运动的周期
③ 带电粒子在磁场中运动的半径 ④ 带电粒子的初速度
A.①② | B.①③ | C.②③ | D.③④ |
电子以初速V0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,则
A.磁场对电子的作用力始终不变 |
B.磁场对电子的作用力始终不做功 |
C.电子的动量始终不变 |
D.电子的动能始终不变 |
如图所示,三根通电长直导线P、Q、R互相平行,垂直纸面放置,其间距均为a,电流强度均为I,方向垂直纸面向里(已知电流为I的长直导线产生的磁场中,距导线r处的磁感应强度B=kI/r,其中k为常数)。某时刻有一电子(质量为m、电量为e)正好经过原点O,速度大小为v,方向沿y轴正方向,则电子此时所受磁场力为 ( )
A.方向垂直纸面向里,大小为 |
B.方向指向x轴正方向,大小为 |
C.方向垂直纸面向里,大小为 |
D.方向指向x轴正方向,大小为 |
下列关于磁场中的通电导线和运动电荷的说法中,正确的是
A.磁场对通电导线作用力的方向就是该处的磁场方向 |
B.通电导线所处位置的磁感应强度等于导线所受的安培力与导线中的电流强度和导线长度乘积的比值 |
C.运动电荷只受洛伦兹力作用时,必做匀速圆周运动 |
D.运动电荷只受洛伦兹力作用时,其动能不变 |
如图所示是某粒子速度选择器截面的示意图,在一半径为R=10cm的圆柱形桶内有的匀强磁场,方向平行于轴线,在圆柱桶某一截面直径的两端开有小孔,作为入射孔和出射孔,粒子束以不同角度入射,最后有不同速度的粒子束射出。现有一粒子源发射比荷为的正粒子,粒子束中速度分布连续。当角时,出射粒子速度v的大小是( )
A. | B. | C. | D. |
如图,一带电塑料小球质量为m,用丝线悬挂于O点,并在竖直平面内摆动,最大摆角为60°,水平磁场垂直于小球摆动的平面。当小球自左方摆到最低点时,悬线上的张力恰为零,则小球自右方最大摆角处摆到最低点时悬线上的张力为
A.0 | B.2mg | C.4mg | D.6mg |
如图所示,一根长度L的直导体棒中通过以大小为I的电流,静止放在导轨上,垂直于导体棒的匀强磁场的磁感应强度为B,B的方向与竖直方向成θ角,下列说法正确的是( )
A.导体棒受到磁场力大小为BLIsinθ |
B.导体棒对轨道压力大小为mg﹣BILsinθ |
C.导体棒受到导轨摩擦力为μ(mg﹣BILsinθ) |
D.一个带电粒子沿垂直于磁场方向射入匀强磁场中,由于使沿途空气电离而使粒子的动能逐渐减小 |
如图a、b、c为三个完全相同的带正电荷的油滴,在真空中从相同高度由静止下落到同一水平面,a下落中有水平匀强电场,b下落中有水平向里的匀强磁场,三油滴落地时间设为ta、tb、tc,落地时速度分别va、vb、vc,则( )
A.ta=tb=tc,va=vb=vc | B.ta=tb=tc,va>vb=vc |
C.tb>ta=tc,va=vb=vc | D.tb>ta=tc,va>vc=vb |
如图所示,有一垂直于纸面向外的有界匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,其边界一边长L的正三角形(边界上有磁场)ABC为三角形的三个顶点,今有一质量为m、电荷量为+q的粒子(不计重力),以速度,从AB边上的某点P既垂直于AB边又垂直于磁场的方向射入,然后从BC边上某点Q射出,若从P点射入的粒子能从Q点射出,则
A. | B. | C. | D. |
电子质量为m、电荷量为q,以速度v0与x轴成600角射入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后落在x轴上的P点,如图所示,求:
(1)粒子运动的半径R与周期T
(2)OP的长度;
(3)电子从由O点射入到落在P点所需的时间t.
设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,如图所示,已知一离子在静电力和洛伦兹力的作用下,从静止开始自A点沿曲线ACB运动,到达B点时速度为零,C点是运动的最低点,忽略重力,下述说法中不正确的是( )
A.这离子必带正电荷 |
B.A点和B点位于同一高度 |
C.离子在C点时速度最大 |
D.离子到达B点后,将沿原曲线返回A点 |
如图所示,绝缘轨道由弧形轨道和半径为R=0.16m的圆形轨道、水平轨道连接而成,处于竖直面内的匀强电场中,PQ左右两侧电场方向相反,其中左侧方向竖直向下,场强大小均为103V/m,不计一切摩擦。质量为m=0.1kg的带正电小球可看作质点)从弧形轨道某处由静止释放,恰好能通过圆形轨道最高点,小球带电荷量q=1.0×10-3C,g取10m/s2。求:
(1)小球释放点的高度h
(2)若PQ右侧某一区域存在垂直纸面向里的匀强磁场(图中未画出),磁感应强度B=4×102T,小球通过圆形轨道后沿水平轨道运动到P点进入磁场,从竖直边界MN上的A点离开时速度方向与电场方向成30o,已知PQ、MN边界相距L=0.7m,求:
①小球从P到A经历的时间
②若满足条件的磁场区域为一矩形,求最小的矩形面积。
如图所示,两个同心圆,半径分别为r和2r,在两圆之间的环形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B.圆心O处有一放射源,放出粒子的质量为m,带电荷量为q,假设粒子速度方向都和纸面平行, 不计粒子重力。
(1)图中箭头表示某一粒子初速度的方向,OA与初速度方向夹角为60°,要想使该粒子经过磁场第一次通过A点,则初速度的大小是多少?
(2)要使粒子不穿出环形区域,则粒子的初速度不能超过多少?