如图所示,M、N是竖直正对放置的两个平行金属板,S1、S2是M、N板上的两个小孔;N板的右侧有一个在竖直面内,以O为圆心的圆形区域,该区域内存在垂直圆面向外的匀强磁场,另有一个同样以O为圆心的半圆形荧光屏AO'C已知S1、S2、O和荧光屏的中间位置O'在同一直线上,且AC⊥S1O'。当在M、N板间加恒定电压U时,一带正电离子在S1处由静止开始加速向S2孔运动,最后打在图示的荧光屏上P处,∠COP=30°。若要让上述带正电离子(不计重力)仍在S1处由静止开始加速,最后打在图示的荧光屏下边缘C处,求M、N板间所加电压的大小。
如图所示,在x轴上方有垂直于xy平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B;在x轴下方有沿y轴负方向的匀强电场,场强为E。一质量为m,电荷量为-q的粒子从坐标原点O沿着y轴正方向射出。射出之后,第三次到达x轴时,它与点O的距离为L。
(1)求此粒子射出时的速度v
(2)运动的总路程s(重力不计)。
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。
如图所示,直角三角形ABC区域中存在一匀强磁场,比荷相同的两个粒子(不计重力)沿AB方向射入磁场,分别从AC边上的P、Q两点射出,则( )
A.从P点射出的粒子速度大 |
B.从Q点射出的粒子速度大 |
C.从Q点射出的粒子在磁场中运动的时间长 |
D.两个粒子在磁场中运动的时间一样长 |
如图所示,在边长为a的正方形ABCD的对角线AC左右两侧,分别存在垂直纸面向内磁感应强度为B的匀强磁场和水平向左电场强度大小为E的匀强电场, AD、CD是两块固定荧光屏(能吸收打到屏上的粒子)。现有一群质量为m、电量为q的带正电粒子,从A点沿AB方向以不同速率连续不断地射入匀强磁场中,带电粒子速率范围为 。已知,不计带电粒子的重力和粒子之间的相互作用。求:
(1)恰能打到荧光屏C D上的带电粒子的入射速度;
(2)AD、CD两块荧光屏上形成亮线的长度。
如图所示,三个速度大小不同的同种带电粒子,沿同一方向从图中长方形区域的匀强磁场上边缘射入,当它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为90°、60°、30°,则它们的初速度大小之比为
A.1∶1∶1 | B.1∶2∶3 | C.1∶2∶4 | D.1∶2∶(4+2) |
边长为a的正方形,处于有界磁场如图所示,一束电子以水平速度射入磁场后,分别从A处和C处射出,则vA:vC=__________;所经历的时间之比tA:tC=___________
如图,在x轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,x轴下方存在垂直纸面向外的磁感应强度为的匀强磁场,一带负电的粒子从原点O以与x轴成30°角斜向上的速度射入磁场,且在上方运动半径为R则(不计重力)( )
A.粒子经偏转一定能回到原点O |
B.粒子在x轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为 |
C.粒子完在成一次周期性运动的时间为 |
D.粒子第二次射入x轴上方磁场时,沿x轴前进3R |
如图所示,PQ、MN两极板间存在匀强电场,MN极板右侧的长为,宽为2L的虚线区域内有垂直纸面的匀强磁场B。现有一初速度为零、带电量为q、质量为m的离子(不计重力)从PQ极板出发,经电场加速后,从MN上的小孔A垂直进入磁场区域,并从NF边界上某点垂直于虚线边界射出。求:
(1)匀强磁场的方向;
(2)PQ、MN两极板间电势差U;
(3)若带点粒子能从NF边界射出,则PQ、MN两极板间电势差的范围是多少?
如图所示的虚线框为一长方形区域,该区域内有一垂直于纸面向里的匀强磁场,一束电子以不同的速率从O点垂直于磁场方向、沿图中方向射入磁场后,分别从a、b、c、d四点射出磁场,比较它们在磁场中的运动时间ta、tb、tc、td,其大小关系是
A.ta<tb<tc<td |
B.ta=tb=tc=td |
C.ta=tb>td>tc |
D.ta=tb>tc>td |
两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子 a、b,以不同的速率对准圆心 O沿着 AO方向射入圆形匀强磁场区域,其运动轨迹如图所示.若不计粒子的重力,则下列说法正确的是( )
A.a粒子带负电,b粒子带正电 |
B.a粒子在磁场中所受洛伦兹力较大 |
C.b粒子动能较大 |
D.b粒子在磁场中运动时间较长 |
如图(甲)所示,在场强大小为E、方向竖直向上的匀强电场中存在着一半径为R的圆形区域,O点为该圆形区域的圆心,A点是圆形区域的最低点,B点是圆形区域最右侧的点。在A点有放射源释放出初速度大小不同、方向均垂直于场强方向向右的正电荷,电荷的质量为m、电量为q,不计电荷重力、电荷之间的作用力。
(1)某电荷的运动轨迹和圆形区域的边缘交于P点,如图(甲)所示,,求该电荷从A点出发时的速率。
(2)若在圆形区域的边缘有一接收屏CBD,如图(乙)所示,C、D分别为接收屏上最边缘的两点,,求该屏上接收到的电荷的最大动能和最小动能。
如图所示,在一底边长为2L,底角θ =45°的等腰三角形区域内(O为底边中点)有垂直纸面向外的匀强磁场。现有一质量为m,电量为q的带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后,从O点垂直于AB进人磁场,不计重力与空气阻力的影响。
(1)求粒子经电场加速射人磁场时的速度;
(2)若要进人磁场的粒子能打到OA板上,求磁感应强度B的最小值;
(3)设粒子与AB板碰撞后,电量保持不变并以与碰前相同的速率反弹。磁感应强度越大,粒子在磁场中的运动时间也越大。求粒子在磁场中运动的最长时间。
如图所示,在倾角为30°的斜面OA的左侧有一竖直档板,其上有一小孔P,OP=0.5m.现有一质量m=4×10﹣20kg,带电量q=+2×10﹣14C的粒子,从小孔以速度v0=3×104m/s水平射向磁感应强度B=0.2T、方向垂直纸面向外的一圆形磁场区域.且在飞出磁场区域后能垂直打在OA面上,粒子重力不计.
求:
(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径;
(2)粒子在磁场中运动的时间;
(3)圆形磁场区域的最小半径.
如图所示,倾角为θ的足够长光滑绝缘斜面上存在宽度均为L的匀强电场和匀强磁场区域,电场的下边界与磁场的上边界相距为L,其中电场方向沿斜面向上,磁场方向垂直于斜面向下、磁感应强度的大小为B。电荷量为q的带正电小球(视为质点)通过长度为4L的绝缘轻杆与边长为L、电阻为R的正方形单匝线框相连,它们的总质量为m,置于斜面上,线框下边与磁场的上边界重合。现将该装置由静止释放,当线框下边刚离开磁场时恰好做匀速运动;当小球运动到电场的下边界时速度恰好减为0。已知L=1m,B=0.8T,q=2.2×10-6C,R=0.1Ω,m=0.8kg,θ=53°,sin53°=0.8,取g=10m/s2。求:
(1)线框做匀速运动时的速度v;
(2)电场强度E的大小;
(3)足够长时间后小球到达的最低点与电场上边界的距离x。