(1)若不给金属板充电,求粒子初速度v0 多大时,可以垂直打在金属板上?
(2)闭合开关S,让粒子仍以相同初速度v0射入,而从两板间沿直线穿过,求电源电动势E多大?
(3)若将磁场撤掉,其他条件不变,让粒子仍以相同初速度v0射入,要使粒子打在极板上,则极板至少多长?
.如图所示,质量为m的跨接杆ab可以无摩擦地沿水平的导轨滑行,两轨间距为L,导轨一端与电阻R连接,放在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B。杆从x轴原点O以大小为v0的水平初速度向右滑行,直到停下。已知杆在整个运动过程中速度v和位移x的函数关系是:v=v0-。杆与导轨的电阻不计。
(1)试求杆所受的安培力F随其位移x变化的函数式;
(2)分别求出杆开始运动和停止运动时所受的安培力F1和F2;
(3)证明杆在整个运动过程中动能的增量DEk等于安培力所做的功W;
(4)求出电阻R所增加的内能DE。
如图所示,AB和CD是足够长的平行光滑导轨,其间距为l,导轨平面与水平面的夹角为θ.整个装置处在磁感应强度为B的,方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中.AC端连有电阻值为R的电阻.若将一质量M,垂直于导轨的金属棒EF在距BD端s处由静止释放,在EF棒滑至底端前会有加速和匀速两个运动阶段.今用大小为F,方向沿斜面向上的恒力把EF棒从BD位置由静止推至距BD端s处,突然撤去恒力F,棒EF最后又回到BD端.求:
(1)EF棒下滑过程中的最大速度.
(2)EF棒自BD端出发又回到BD端的整个过程中,有多少电能转化成了内能(金属棒、导轨的电阻均不计)?
如图10-11所示,用绝缘丝线悬挂着的环形导体,位于与其所在平面垂直且向右的匀强磁场中,若环形导体通有如图所示方向的电流I,试判断环形导体的运动情况。
有一自由的矩形导体线圈,通以电流I′。将其移入通以恒定电流I的长直导线的右侧。其ab与cd边跟长直导体AB在同一平面内且互相平行,如图10-9所示。试判断将该线圈从静止开始释放后的受力和运动情况。(不计重力)
圆心为O、半径为r的圆形区域中有一个磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,与区域边缘的最短距离为L的处有一竖直放置的荧屏MN,今有一质量为m的电子以速率v从左侧沿方向垂直射入磁场,越出磁场后打在荧光屏上之P点,如图所示,求的长度和电子通过磁场所用的时间。
如图所示,导体杆ab的质量为m,电阻为R,放置在与水平成角的倾斜金属导轨上,导轨间距为d,电阻不计,系统处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,电池内阻不计。
求:(1)若导轨光滑,电源电动势E多大时能使导体杆静止在导轨上?
(2)若杆与导轨之间的动摩擦因数为,且不通电时导体不能静止在导轨上,则要使杆静止在导轨上,电源的电动势应多大?
如图所示,通电直导线ab质量为m、长度为L,水平地放置在倾角为的光滑斜面上,通以图示方向的电流,电流强度为I,要求导线ab静止在斜面上。
(1)若磁场的方向竖直向上,则磁感应强度为多大?
(2)若要求磁感应强度最小,则磁感应强度方向如何?
如图所示,在倾角为的光滑斜面上,垂直纸面放置一根长为L,质量为m的直导体棒.在导体棒中的电流I垂直纸面向里时,欲使导体棒静止在斜面上,下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确是( )
A.B=mg,方向垂直斜面向上 |
B.B=mg,方向垂直斜面向下 |
C.B=mg,方向垂直斜面向下 |
D.B=mg,方向垂直斜面向上 |
一质量为m,电荷量为q的带负电的带电粒子,从A点射入宽度为d、磁感应强度为B的匀强磁场,MN、PQ为该磁场的边界线,磁感线垂直于纸面向里,如图所示带电粒子射入时的初速度与PQ成角,且粒子恰好没有从MN射出。(不计粒子所受重力)
(1)求该带电粒子的初速度;
(2)求该带电粒子从PQ边界射出的射出点到A点的距离x。
处于水平面的平行金属导轨MN与PQ间距为L,两导轨接在电动势为E,内阻为r的电源上,质量为m的直金属杆ab沿垂直导轨方向架在导轨上,ab杆的电阻为R,两金属导轨电阻不计,整个装置处于斜向上的匀强磁场中,已知磁感应强度为B,磁场方向与水平面之间的夹角为,如图所示,闭合开关S后,ab杆静止在水平导轨上不动,求此时ab杆所受摩擦力及导轨支持力为多大?
飞行时间质谱仪可以对气体分子进行分析.如图所示,在真空状态下,脉冲阀喷出微量气体,经激光照射产生不同价位的正离子,自板小孔进入、间的加速电场,从板小孔射出,沿中线方向进入、板间的偏转控制区,到达探测器.已知元电荷电量为,、板间距为,极板、的长度和间距均为.不计离子重力及进入板时的初速度.
(1)当间的电压为时,在、间加上适当的电压,使离子到达探测器。请导出离子的全部飞行时间与比荷()的关系式。
(2)去掉偏转电压,在间区域加上垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度,若进入间所有离子质量均为,要使所有的离子均能通过控制区从右侧飞出,间的加速电压至少为多少?
固定不动的绝缘直导线MN和可以自由移动的矩形线圈ABCD处在同一平面内,MN与AD、BC边平行,且离AD边较近,当导线和线圈中通以如图所示的电流时,线圈的运动情况是( )
A.静止不动 | B.向左方移动 |
C.向右方移动 | D.绕MN为轴转动 |