(1996年全国,26)设在地面上方的真空室内,存在匀强电场和匀强磁场,已知电场强度和磁感应强度的方向是相同的,电场强度的大小为E=4.0V/m,磁感应强度的大小B=0.15T,今有一带负电的质点以v=20m/s的速度在此区域内沿垂直场强方向做匀速直线运动,求此带电质点的电量与质量之比q/m以及磁场的所有可能方向(角度可用反三角函数表示).
电荷量为3e的带正电的微粒,自匀强磁场a点如图甲射出,当它运动到b点时,与一个静止的电荷量为e的带负电的微粒碰撞并结合为一个新微粒,忽略微粒的重力,则接下来微粒的运动轨迹是( )
如图10-1所示,螺线管两端加上交流电压,沿着螺线管轴线方向有一电子射入,则该电子在螺线管内将做:
A.加速直线运动 | B.匀速直线运动 |
C.匀速圆周运动 | D.简谐运动 |
图()所示的平面处于匀强磁场中,磁场方向与平面(纸面)垂直,磁感应强度随时间变化的周期为,变化图线如图()所示。当为+时,磁感应强度方向指向纸外。在坐标原点有一带正电的粒子,其电荷量与质量之比恰好等于。不计重力。设在某时刻以某一初速度沿轴正方向自O点开始运动,将它经过时间到达的点记为。
(1)若=0,则直线轴的夹角是多少?
(2)若,则直线轴的夹角是多少?
(3)为了使直线轴的夹角为,在的范围内,应取何值?是多少?
如图11-2-15所示,在倾角为300的斜面上,放置两条宽L=0.5m的平行导轨,将电源、滑动变阻器用导线连接在导轨上,在导轨上横放一根质量m=0.2kg的金属杆ab,电源电动势E=12V,内阻r=0.3Ω,金属杆与导轨间最大静摩擦力为fm=0.6N,磁场方向垂直轨道所在平面,B=0.8T.金属杆ab的电阻为0.2Ω,导轨电阻不计.欲使杆的轨道上保持静止,滑动变阻器的使用电阻的范围多大?(g取10m/s2)
如图所示,两根相距L=1.0m的光滑平行金属导轨水平固定放置,导轨距水平地面H=0.8m,导轨的左端通过电键连接一电动势E=4.0V、内阻r=1.0Ω的电源,在距导轨上横跨一质量为m=0.5kg、有效电阻为R=1.0Ω的金属棒,整个装置处在磁感应强度为B=0.5T方向竖直向上的匀强磁场中。将电键接通后,金属棒在磁场力的作用下沿导轨向右滑动,最终滑离导轨.
求:(1)金属棒在滑动过程中的最大加速度及离开导轨后有可能达到的最大水平射程;
(2)若金属棒离开导轨后的实际水平射程仅为0.8m,则从闭合电键到金属棒离开导轨在金属棒上产生的焦耳热为多少?
如图6-9所示,空间有垂直纸面向外的匀强磁场,一质量为m=1 kg的带正电的绝缘小滑块,开始静止在绝缘粗糙的斜面底端.从某时刻滑块突然受到一个沿斜面向上的冲量I=10 N·s,滑块沿斜面先向上后向下运动,当滑块滑到离地面1 m高处时,滑块速度大小为4 m/s.关于滑块在整个运动中所受的洛伦兹力方向,下列说法正确的是( )
图6-9
A.一直垂直斜面向上 |
B.一直垂直斜面向下 |
C.先垂直斜面向上后垂直斜面向下 |
D.先垂直斜面向下后垂直斜面向上 |
如图所示, xoy平面内的正方形区域abcd,边长为L,oa=od=,在该区域内有与y轴平行的匀强电场和垂直于平面的匀强磁场,一个带电粒子(不计重力)从原点沿+x轴进入场区,恰好沿+x轴直线射出。若撤去电场只保留磁场,其他条件不变,该粒子从cd边上距d点处射出,若撤去磁场,只保留电场,其他条件不变,该粒子从哪条边上何处射出?
按照大爆炸理论,我们所生活的宇宙是在不断膨胀的,各星球都离地球而远去,由此可以断言 ( )
A.地球上接收到遥远星球发出的光的波长要变长 |
B.地球上接收到遥远星球发出的光的波长要变短 |
C.遥远星球发出的紫光,被地球接收到时可能是紫外线 |
D.遥远星球发出的红光,被地球接收到时可能是红外线 |
如图所示,光滑水平地面上方被竖直平面MN分隔成两部分,左边(包括竖直平面MN)有匀强磁场B,右边有匀强电场E0(图中未标)。在O点用长为L=5m的轻质不可伸长的绝缘细绳系一质量mA=0.02kg、带负电且电荷量qA=4×10-4C的小球A,使其在竖直平面内以速度vA=2.5m/s沿顺时针方向做匀速圆周运动,运动到最低点时与地面刚好不接触。处于原长的轻质弹簧左端固定在墙上,右端与质量mB=0.01kg、带负电且电荷量qB=2×10-4C的小球B接触但不连接,此时B球刚好位于M点。现用水平向左的推力将B球缓慢推到P点(弹簧仍在弹性限度内),推力所做的功是W=2.0J,当撤去推力后,B球沿地面向右运动到M点时对地面的压力刚好为零,继续运动恰好能与A球在最低点发生正碰,并瞬间成为一个整体C(A、B、C都可以看着质点),碰撞前后总电荷量保持不变,碰后瞬间匀强电场大小变为E1=1×103 N/C,方向不变。g=10m/s2。求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向?
(2)匀强电场的电场强度E0的大小和方向?
(3)整体C运动到最高点时绳对C的拉力F的大小?
在竖直平面内建立一平面直角坐标系xoy,x轴沿水平方向,如图甲所示。第二象限内有一水平向右的匀强电场,场强为E1。坐标系的第一、四象限内有一正交的匀强电场和匀强交变磁场,电场方向竖直向上,场强,匀强磁场方向垂直纸面。处在第三象限的某种发射装置(图中没有画出)竖直向上射出一个比荷的带正电的微粒(可视为质点),该微粒以v0=4m/s的速度从-x上的A点进入第二象限,并以v1=8m/s速度从+y上的C点沿水平方向进入第一象限。取微粒刚进入第一象限的时刻为0时刻,磁感应强度按图乙所示规律变化(以垂直纸面向外的磁场方向为正方向),g="10" m/s2.试求:
⑴带电微粒运动到C点的纵坐标值h及电场强度E1 ;
⑵+x轴上有一点D,OD=OC,若带电微粒在通过C点后的运动过程中不再越过y轴,要使其恰能沿x轴正方向通过D点,求磁感应强度B0及其磁场的变化周期T0为多少?
⑶要使带电微粒通过C点后的运动过程中不再越过y轴,求交变磁场磁感应强度B0和变化周期T0的乘积B0 T0应满足的关系?
如图所示,水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d =0.10m,a、b间的电场强度为E =3.0×103 N/C,b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B =0.3T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m =2.4×10-13 kg、电荷量为q =4.0×10-8 C的带正电的粒子(不计重力),从贴近a板的左端以v0 =1.0×104 m/s的初速度从A点水平射入匀强电场,刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场,最后粒子回到b板的Q处(图中未画出).
求:(1)粒子到达P处时的速度大小和方向;
(2)P、Q之间的距离L ;
(3)粒子从A点运动到Q点所用的时间t .
如图所示,一带负电的质点在固定的正的点电荷作用下绕该正电荷做匀速圆周运动,周期为,轨道平面位于纸面内,质点的速度方向如图中箭头所示。现加一垂直于轨道平面的匀强磁场,已知轨道半径并不因此而改变,则()
A. | 若磁场方向指向纸里,质点运动的周期将大于 |
B. | 若磁场方向指向纸里,质点运动的周期将小于 |
C. | 若磁场方向指向纸外,质点运动的周期将大于 |
D. | 若磁场方向指向纸外,质点运动的周期将小于 |
如图所示,x轴上方有一匀强磁场,磁感应强度的方向垂直于纸面向里,大小为B,x轴下方有一匀强电场,电场强度的大小为E,方向与y轴的夹角θ为450且斜向上方。现有一质量为m电量为q的正离子,以速度v0由y轴上的A点沿y轴正方向射入磁场,该离子在磁场中运动一段时间后从x轴上的C点(图中未画出)进入电场区域,该离子经C点时的速度方向与x轴夹角为450。不计离子的重力,设磁场区域和电场区域足够大。求:
(1)C点的坐标;
(2)离子从A点出发到第三次穿越x轴时的运动时间;
(3)离子第四次穿越x轴时速度的大小及速度方向与电场方向的夹角。