如图所示,绝缘轨道由弧形轨道和半径为R=0.16m的圆形轨道、水平轨道连接而成,处于竖直面内的匀强电场中,PQ左右两侧电场方向相反,其中左侧方向竖直向下,场强大小均为103V/m,不计一切摩擦。质量为m=0.1kg的带正电小球可看作质点)从弧形轨道某处由静止释放,恰好能通过圆形轨道最高点,小球带电荷量q="1." 0×10-3C,g取10m/s2。求:
(1)小球释放点的高度h
(2)若PQ右侧某一区域存在垂直纸面向里的匀强磁场(图中未画出),磁感应强度B=4×102T,小球通过圆形轨道后沿水平轨道运动到P点进入磁场,从竖直边界MN上的A点离开时速度方向与电场方向成30o,已知PQ、MN边界相距L=0.7m,求:
①小球从P到A经历的时间
②若满足条件的磁场区域为一矩形,求最小的矩形面积。
如图所示,直线MN上方存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场,现有一质量为m、带电荷量为+q的粒子在纸面内以某一速度从A点射入,其方向与MN成30°角,A点到MN的垂直距离为d,带电粒子重力不计.若粒子进入磁场后再次从磁场中射出时恰好能回到A点,求:粒子在磁场中运动的时间t和粒子运动速度的大小v?
如图所示,在xOy坐标系y轴右侧有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,在第四象限还有沿x轴负方向的匀强电场,y轴上有一点P,坐标已知为(0,L),一电荷量为q、质量为m的粒子从P点以某一大小未知的速度沿与y轴正方向夹角为30°的方向垂直射入磁场,已知粒子能够进入第四象限,并且在其中恰好做匀速直线运动。不计重力,求:
(1)粒子在第一象限中运动的时间t;
(2)电场强度E。
如图所示,在区域足够大的空间中充满磁感应强度大小为B的匀强磁场,其方向垂直于纸面向里,在纸面内固定放置一绝缘材料制成的边长为L的等边三角形框架DEF,DE中点S处有一粒子发射源,发射粒子的方向皆在图中截面内且垂直于DE边向下如图(a)所示,发射粒子的电量为+q质量为m,但速度v有各种不同的数值。若这些粒子与三角形框架碰撞时均无能量损失,并要求每一次碰撞时速度方向垂直于被碰的边,试求:
(1)带电粒子的速度v为多大时能够不与框架碰撞打到E点?
(2)为使S点发出的粒子最终又回到S点,且运动时间最短,v应为多大?最短时间为多少?
(3)若磁场是半径为a的圆柱形区域如图(b)所示(图中圆为其横截面),圆柱的轴线通过等边三角形的中心O,且,要使S点发出的粒子最终又回到S点带电粒子速度v的大小应取哪些数值?
如图所示,在一矩形区域内有磁感应强度方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,磁场宽度为d.不计重力的带电粒子以某一初速度垂直左边界射入,穿过此区域的时间为t,粒子飞出磁场时偏离原方向60°角.利用以上数据能求出的物理量是( )
A.带电粒子在磁场中运动的半径 |
B.带电粒子的初速度 |
C.带电粒子在磁场中运动的周期 |
D.带电粒子的质量 |
如图所示,一束电子(电量为e)以速度υ垂直射入磁感应强度为B,宽度为d的匀强磁场中,穿透磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角是30°,则电子的质量是 ,穿透磁场的时间是 .
如图所示,半径为R的一圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面),磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外,一电荷量为q(q>0)。质量为m的粒子沿正对co中点且垂直于c o方向射入磁场区域. 不计重力,则:
A.若要使带电粒子能从b d之间飞出磁场,射入粒子的速度大小的范围是 |
B.若要使带电粒子能从b d之间飞出磁场,射入粒子的速度大小的范围是 |
C.若要使粒子在磁场中运动的时间为四分之一周期,射入粒子的速度为 |
D.若要使粒子在磁场中运动的时间为四分之一周期,射入粒子的速度为 |
如图所示,在以坐标原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内,有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直于平面向里,一带正电的粒子(不计重力)从O点沿轴正方向以某一速度射入,带电粒子恰好做匀速直线运动,经时间从P点射出。
(1)求电场强度的大小和方向;
(2)若仅撤去磁场,带电粒子仍从O点以相同的速度射入,经时间恰从半圆形区域的边界射出,求粒子运动加速度的大小;
(3)若仅撤去电场,带电粒子仍从O点射入,改变粒子进入磁场的速度,使得带电粒子在磁场的圆周运动的轨道半径为,求粒子在磁场中运动的时间。(注:(2)、(3)两问结果均用R、表示)
如图所示,用30cm的细线将质量为4×10﹣5 kg的带电小球P悬挂在O点下,当空中有方向为水平向右,大小为1×104N/C的匀强电场时,小球偏转37°后处在静止状态.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)分析小球的带电性质
(2)求小球的带电量
(3)求此时细线的拉力.
如图所示,圆柱形区域的半径为R,在区域内有垂直于纸面向里,磁感应强度大小为B的匀强磁场;对称放置的三个相同的电容器,极板间距为d,极板电压为U,与磁场相切的极板,在切点处均有一小孔.一带电粒子,质量为m,带电荷量为+q,自某电容器极板上的M点由静止释放,M点在小孔a的正上方,若经过一段时间后,带电粒子又恰好返回M点,不计带电粒子所受重力,求:
(1)带电粒子在磁场中运动的轨道半径;
(2)U与B所满足的关系式;
(3)带电粒子由静止释放到再次返回M点所经历的时间.
如图所示,一个带正电荷的物块m,由静止开始从斜面上A点下滑,滑到水平面BC上的D点停下来。已知物块与斜面及水平面间的动摩擦因数相同,且不计物块经过B处时的机械能损失。先在ABC所在空间加竖直向下的匀强电场,第二次让物块m从A点由静止开始下滑,结果物块在水平面上的D′点停下来。后又撤去电场,在ABC所在空间加水平向里的匀强磁场,再次让物块m从A点由静止开始下滑,结果物块沿斜面滑下并在水平面上的D″点停下来。则以下说法中正确的是( )
A.D′点一定与D点重合 | B.D′点一定在D点左侧 |
C.D″点一定与D点重合 | D.D″点一定在D点右侧 |
如图所示,下端封闭、上端开口、内壁光滑的细玻璃管竖直放置,管底有一带电的小球。整个装置水平匀速向右运动,垂直于磁场方向进入方向水平的匀强磁场,由于外力的作用,玻璃管在磁场中的速度保持不变,最终小球从上端口飞出,则从进入磁场到小球飞出端口前的过程中( )
A.小球带正电荷 | B.小球做类平抛运动 |
C.洛仑兹力对小球做正功 | D.管壁的弹力对小球做正功 |
图中MN表示真空室中垂直于纸面的平板,它的一侧有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度大小为B.一质量为m的带电粒子从平板上狭缝O处以垂直于平板的初速v垂直射入磁场区域,最后到达平板上的P点。已知B.v以及P到O的距离L,不计重力,求:
(1)该带电粒子的电性
(2)此粒子的电荷量.
质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具,如图为质谱仪原理示意图,现利用这种质谱仪对氢元素进行测量,氢元素的各种同位素从容器A下方的小孔S无初速度飘入电压为U的加速电场,加速后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,氢的三种同位素氕氘氚的电量之比为1:1:1,质量之比为1:2:3,它们最后打在照相底片D上,形成a、b、c三条质谱线,下列判断正确的是
A.进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氚、氘、氕 |
B.进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氕、氘、氚 |
C.a、b、c三条质谱线依次排列的顺序为氚、氘、氕 |
D.a、b、c三条质谱线依次排列的顺序为氕、氘、氚 |
如图所示,有一对平行金属板,两板相距为0.05m,电压为10V。两板之间有匀强磁场,磁感应强度大小为,方向与金属板面平行并垂直于纸面向里。图中右边有一半径R为0.1m、圆心为O的圆形区域内也存在匀强磁场,磁感应强度大小为,方向垂直于纸面向里。一正离子沿平行于金属板面,从A点垂直于磁场的方向射入平行金属板之间,沿直线射出平行金属板之间的区域,并沿直径CD方向射入圆形磁场区域,最后从圆形区域边界上的F点射出。已知速度的偏向角,不计离子重力。求:
(1)离子速度v的大小;
(2)离子的比荷q/m;
(3)离子在圆形磁场区域中运动时间t。(保留1位有效数字)
试题篮
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