如图,光滑的圆槽固定不动,处于水平向里的匀强磁场中,一带正电小球从与圆心等高处由静止沿圆槽下滑,到达最低点。已知小球质量m=0.1g,电量q=1.0×10-6C 圆槽半径 R=1.25m,磁感应强度B=2×102T(g=10m/s2)
求:
小球运动到最低点时的速度大小?
小球在最低点圆槽对小球的支持力?
如图所示,一带电量大小为的小球,质量为,以初速度竖直向上射入水平方向的匀强磁场中,磁感应强度为,求:
(1)说出带电小球的电性;
(2)当小球运动到高水平面竖直高度为的点时,球所受的磁场力大小。
一束硼离子以不同的初速度,沿水平方向经过速度选择器,从O点进入方向垂直纸面向外的匀强偏转磁场区域,分两束垂直打在O点正下方的离子探测板上P1和P2点,测得OP1:OP2=2:3,如图甲所示.速度选择器中匀强电场的电场强度为E,匀强磁场的磁感应强度为B1,偏转磁场的磁感应强度为B2.若撤去探测板,在O点右侧的磁场区域中放置云雾室,离子运动轨迹如图乙所示.设离子在云雾室中运动时受到的阻力Ff=kq,式中k为常数,q为离子的电荷量.不计离子重力.求
(1)硼离子从O点射出时的速度大小;
(2)两束硼离子的电荷量之比;
(3)两种硼离子在云雾室里运动的路程之比.
如图所示,第二、三象限存在足够大的匀强电场,电场强度为E,方向平行于纸面向上,一个质量为m,电量为q的正粒子,在x轴上M点(-4r,0)处以某一水平速度释放,粒子经过y轴上N点(0,2r)进入第一象限,第一象限存在一个足够大的匀强磁场,其磁感应强度B=2,方向垂直于纸面向外,第四象限存在另一个足够大的匀强磁场,其磁感应强度B=2,方向垂直于纸面向里,不计粒子重力,r为坐标轴每个小格的标度,试求:
(1)粒子初速度v0;
(2)粒子第1次穿过x轴时的速度大小和方向;
(3)画出粒子在磁场中运动轨迹并求出粒子第n次穿过x轴时的位置坐标。
质量为0.1 kg的小物块,带有0.5 C的电荷量,放在倾角为30°的绝缘光滑斜面上,整个斜面置于0.5 T的匀强磁场中,磁场方向如图所示,物块由静止开始下滑,滑到某一位置时,物块开始离开斜面(设斜面足够长,g=10 m/s2)问:
(1)物块带电性质?
(2)物块离开斜面时的速度为多少?
(3)物块在斜面上滑行的最大距离是多少?
如图所示,固定在水平面上的斜面倾角为α,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于斜面向上。将质量为m、带电量为+q的滑块轻轻放置在斜面上,求滑块稳定滑动时速度的大小和方向(与图中虚线之间的夹角)(斜面与滑块之间的动摩擦因数)
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.
如下图所示,在空间有一直角坐标系xOy,直线OP与x轴正方向的夹角为30°,第一象限内有两个方向都垂直纸面向外的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ,直线OP是它们的理想边界,OP上方区域Ⅰ中磁场的磁感应强度为B。一质量为m、电荷量为q的质子(不计重力,不计质子对磁场的影响)以速度v从O点沿与OP成30°角的方向垂直磁场进入区域Ⅰ,质子先后通过磁场区域Ⅰ和Ⅱ后,恰好垂直打在x轴上的Q点(图中未画出)。试求:
(1)区域Ⅱ中磁场的磁感应强度大小;
(2)Q点到O点的距离。
如图所示,相距为R的两块平行金属板M、N正对着放置, S1、S2分别为M、N板上的小孔,S1、S2、O三点共线,它们的连线垂直M、N,且S2O=R。以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场。D为收集板,板上各点到O点的距离以及板两端点的距离都为2R,板两端点的连线垂直M、N板。质量为m、带电荷量为+q的粒子经S1进入M、N间的电场后,通过S2进入磁场。粒子在S1处的速度和粒子所受的重力均不计。
(1)当M、N间的电压为U时,求粒子进入磁场时速度的大小v;
(2)若粒子恰好打在收集板D的中点上,求M、N间的电压值U0;
(3)当M、N间的电压不同时,粒子从S1到打在D上经历的时间t会不同,求t的最小值。
如图所示,虚线框abcd内为边长均为L的正方形匀强电场和匀强磁场区域,电场强度的大小为E,方向向下,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,PQ为其分界线,现有一群质量为m,电荷量为e的电子(重力不计)从PQ中点与PQ成30°角以不同的初速度射入磁场,求:
(1)能从PQ边离开磁场的电子在磁场运动的时间.
(2)若要电子在磁场运动时间最长,其初速v应满足的条件?
(3)若电子在满足(2)中的条件下且以最大速度进入磁场,最终从电场aP边界飞出虚线框所具有的动能EK。
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 |
如图所示的平面直角坐标系,在第一象限内有平行于轴的匀强电场,方向沿轴负方向;在第四象限的正方形区域内有匀强磁场,方向垂直于平面向外,正方形边长为L,且边与轴平行。一质量为、电荷量为的粒子,从轴上的点,以大小为的速度沿轴正方向射入电场,通过电场后从轴上的点进入磁场,最后从点离开磁场,且速度方向与边成角,不计粒子所受的重力,求:
(1)判断粒子带电的电性,并求电场强度E的大小;
(2)粒子到达点时速度的大小和方向;
(3)求区域内磁场的磁感应强度B。
直角坐标系xOy中,有一半径为R的圆形匀强磁场区域,磁感应强度为B,磁场方向垂直xOy平面指向纸面内,该区域的圆心坐标为(R,0),有一个质量为m、带电荷量为-q的离子,以某一速度进入该磁场,不计重力;
(1)若离子从O点沿x轴正方向射入,出射时相对入射方向改变了90°角,求离子速度大小;
(2)若离子从点(0,R/2)沿x轴正方向射入磁场,离子从射入磁场到射出磁场通过了该磁场的最大距离,求离子在磁场区域经历的时间。
如图所示,直角三角形OAC(α=30°)区域内有B=0.5 T的匀强磁场,方向如图所示.两平行极板M,N接在电压为U的直流电源上,左板为高电势.一带正电的粒子从靠近M板由静止开始加速,从N板的小孔射出电场后,垂直OA的方向从P点进入磁场中.带电粒子的比荷为=105C/kg,OP间距离为L=0.3 m.全过程不计粒子所受的重力,则:
(1)若加速电压U=120 V,通过计算说明粒子从三角形OAC的哪一边离开磁场?
(2)求粒子分别从OA.OC边离开磁场时粒子在磁场中运动的时间.