如图13所示,质量为0.1g的小球,带有5×10-4C的正电荷,套在一根与水平成37º的细长绝缘杆上,球与杆间的动摩擦因数为0.5,杆所在空间有磁感应强度为0.4T的匀强磁场,小球由静止开始下滑的最大加速度为多少m/s2 ? 最大速率为多少? (g = 10m/s2)
放射源中有三种不同的粒子,其中一种不带电,另两种分别带正负电荷,置于磁场中,相成如图三条轨迹,则不带电的粒子的轨迹是 ,带负电的粒子的轨迹是 .
带电粒子进入云室会使云室中的气体电离,从而显示其运动轨迹.如图是在有匀强磁场的云室中观察到的粒子的轨迹,a和b是轨迹上的两点,匀强磁场B垂直纸面向里,设该粒子在运动时,其质量和电量不变,而动能逐渐减少.下列说法正确的是( )
A.粒子先经过a点,再经过b点 | B.粒子先经过b点,再经过a点 |
C.粒子带负电 | D.粒子带正电 |
质量为m、电荷量为q的带正电小球,从倾角为θ的粗糙绝缘斜面(µ<tanθ)上由静止下滑,斜面足够长,整个斜面置于方向水平向外的匀强磁场中,其磁感强度为B,如图所示。带电小球运动过程中,下面说法中正确的是
A.小球在斜面上运动时做匀加速直线动 |
B.小球在斜面上运动时做加速度增大,而速度也增大的变加速直线运动 |
C.小球最终在斜面上匀速运动 |
D.小球在斜面上下滑过程中,当小球对斜面压力刚好为零时的速率为 |
光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线,如图所示,抛物线的方程是y=x2,下半部处在一个水平方向的匀强磁场中,磁场的上边界是y=a的直线(图中虚线所示),一个小金属环从抛物线上y=b(y>a)处以速度v沿抛物线下滑,假设抛物线足够长,金属环沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量是( )
A.mgb | B. |
C.mg(b-a) | D. |
如图所示,在边长为L的正方形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,有一带正电的电荷,从D点以v0的速度沿DB方向射入磁场,恰好从A点射出,已知电荷的质量为m,带电量为q,不计电荷的重力,则下列说法正确的是( )
A.匀强磁场的磁感应强度为 |
B.电荷在磁场中运动的时间为 |
C.若电荷从CD边界射出,随着入射速度的减小,电荷在磁场中运动的时间会减小 |
D.若电荷的入射速度变为2v0,则粒子会从AB中点射出 |
如图所示,洛伦兹力演示仪由励磁线圈、玻璃泡、电子枪等部分组成。励磁线圈是一对彼此平行的共轴的圆形线圈,它能够在两线圈之间产生匀强磁场。玻璃泡内充有稀薄的气体,电子枪在加速电压下发射电子,电子束通过泡内气体时能够显示出电子运动的径迹。若电子枪垂直磁场方向发射电子,给励磁线圈通电后,能看到电子束的径迹呈圆形。若只增大电子枪的加速电压或励磁线圈中的电流,下列说法正确的是
A.增大电子枪的加速电压,电子束的轨道半径不变 |
B.增大电子枪的加速电压,电子束的轨道半径变小 |
C.增大励磁线圈中的电流,电子束的轨道半径不变 |
D.增大励磁线圈中的电流,电子束的轨道半径变小 |
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?