如图所示,电源电动势为E,内阻为r,滑动变阻器最大电阻为R,开关K闭合。两平行金属极板a、b间有匀强磁场,一带负电的粒子(不计重力)以速度v水平匀速穿过两极板。下列说法正确的是
A.若将滑片P向上滑动,粒子将向a板偏转 |
B.若将a极板向上移动,粒子将向a板偏转 |
C.若增大带电粒子的速度,粒子将向b板偏转 |
D.若增大带电粒子带电量,粒子将向b板偏转 |
质量为m,电量为q的带正电小物块在磁感强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场中,沿动摩擦因数为的绝缘水平面以初速度v0开始向左运动,如图所示.物块经时间t移动距离s后停了下来,设此过程中,q不变,则
A. | B. | C. | D. |
在研究某些物理问题时,有很多物理量难以直接测量,我们可以根据物理量之间的定量关系和各种效应,把不容易测量的物理量转化成易于测量的物理量。
(1)在利用如图1所示的装置探究影响电荷间相互作用力的因素时,我们可以通过绝缘细线与竖直方向的夹角来判断电荷之间相互作用力的大小。如果A、B两个带电体在同一水平面内,B的质量为m,细线与竖直方向夹角为θ,求A、B之间相互作用力的大小。
(2)金属导体板垂直置于匀强磁场中,当电流通过导体板时,外部磁场的洛伦兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧,在导体板的另一侧会出现多余的正电荷,从而形成电场,该电场对运动的电子有静电力的作用,当静电力与洛伦兹力达到平衡时,在导体板这两个表面之间就会形成稳定的电势差,这种现象称为霍尔效应。利用霍尔效应可以测量磁场的磁感应强度。
如图2所示,若磁场方向与金属导体板的前后表面垂直,通过所如图所示的电流I,可测得导体板上、下表面之间的电势差为U,且下表面电势高。已知导体板的长、宽、高分别为a、b、c,电子的电荷量为e,导体中单位体积内的自由电子数为n。求:
a.导体中电子定向运动的平均速率v;
b.磁感应强度B的大小和方向。
如图所示,空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的足够大匀强磁场,一质量为0.2 kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上,在木板左端无初速度放置一质量为0.1 kg、电荷量q=+0.2 C的滑块,滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数为0.5,滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。现对木板施加方向水平向左,大小为0.6 N的恒力,g取10 m/s2,则滑块的最大速度为________m/s;滑块做匀加速直线运动的时间是____________s。
如图为一个质量为m、电荷量为+q的圆环,可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动,细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中,现给圆环向右的初速度v0,在以后的运动过程中,圆环运动的速度图象可能是下图中的( )
如图所示,边长为L的等边三角形ABC为两有界匀强磁场的理想边界,三角形内的磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B,三角形外的磁场(足够大)方向垂直纸面向里,磁感应强度大小也为B.把粒子源放在顶点A处,它将沿∠A的角平分线发射质量为m、电荷量为q、初速度为v0的带电粒子(粒子重力不计).若从A射出的粒子:①带负电,v0=,第一次到达C点所用时间为t1;②带负电,v0=,第一次到达C点所用时间为t2;③带正电,v0=,第一次到达C点所用时间为t3;④带正电,v0=,第一次到达C点所用时间为t4.则( )
A.t1=T B.t2=T C.t3=T D.t4=T
如图所示,一段长方体形导电材料,左右两端面的边长都为a和b,内有带电荷量为q的某种自由运动电荷.导电材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中,内部磁感应强度大小为B.当通以从左到右的稳恒电流I时,测得导电材料上下表面之间的电压为U,且上表面的电势比下表面的低.由此可得该导电材料单位体积内自由运动电荷数及自由运动电荷的正负分别为( )
A.,负 B.,正
C.,负 D.,正
如图甲所示,两平行金属板长度l不超过0.2 m,两板间电压U随时间t变化的U-t图象如图乙所示.在金属板右侧有一左边界为MN、右边无界的匀强磁场,磁感应强度B=0.01 T,方向垂直纸面向里.现有带正电的粒子连续不断地以速度v0=105 m/s射入电场中,初速度方向沿两板间的中线OO′方向.磁场边界MN与中线OO′垂直.已知带电粒子的比荷=108 C/kg,粒子的重力和粒子之间的相互作用力均可忽略不计.
(1)在每个粒子通过电场区域的时间内,可以把板间的电场强度当做恒定的.请通过计算说明这种处理能够成立的理由;
(2)设t=0.1 s时刻射入电场的带电粒子恰能从金属板边缘穿越电场射入磁场,求该带电粒子射出电场时速度的大小;
(3)对于所有经过电场射入磁场的带电粒子,设其射入磁场的入射点和从磁场射出的出射点间的距离为d,试判断:d的大小是否随时间变化?若不变,证明你的结论;若变化,求出d的变化范围.
如图所示是电视机显像管的示意图.电子枪发射电子经加速电场加速后,再经过偏转线圈打到荧光屏上.某次使用时,电视画面的幅度比正常情况偏小,引起这种现象的原因是
A.加速电场的电压过低,电子速率偏小 |
B.偏转线圈电流过大,偏转磁场太强 |
C.电子枪发射能力减弱,电子数减少 |
D.偏转线圈局部短路,线圈匝数减少 |
每时每刻都有大量宇宙射线向地球射来,如图所示,地磁场可以改变射线中大多数带电粒子的运动方向,使它们不能到达地面,这对地球上的生命有十分重要的意义.假设有一个带正电的宇宙射线粒子正垂直于地面向赤道射来,在地磁场的作用下,它将( )
A.向东偏转 | B.向南偏转 |
C.向西偏转 | D.向北偏转 |
如图所示,两根长直导线竖直平行固定放置,且与水平固定放置的光滑绝缘杆MN分别交于c、d两点,点o是cd的中点,杆MN上a、b两点关于o点对称。两导线均通有大小相等、方向向上的电流,已知长直导线在周围某点产生磁场的磁感应强度与电流成正比、与该点到导线的距离成反比。一带正电的小球穿在杆上,以初速度v0从a点出发沿杆运动到b点。在a、b、o三点杆对小球的支持力大小分别为Fa、Fb、Fo。下列说法可能正确的是( )
A. | B. |
C.小球一直做匀速直线运动 | D.小球先做加速运动后做减速运动 |
如图所示为一速度选择器,板间存在方向互相垂直的匀强电场和磁场。现有速率不同的电子从A点沿直线AB射入板间。平行板间的电压为300 V,间距为5 cm,垂直纸面的匀强磁场的磁感应强度为0.06 T,问:
(1)匀强磁场的方向指向纸面里还是向外?
(2)能沿直线通过该速度选择器的电子的速率?
在电视机的显像管中,电子束的扫描是用磁偏转技术实现的,其扫描原理如图甲所示,圆形区域内的偏转磁场方向垂直于圆面,当不加磁场时,电子束将通过O点而打在屏幕的中心M点。为了使屏幕上出现一条以M点为中点的亮线PQ,偏转磁场的磁感应强度B随时间变化的规律是图乙中的