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【題目】如圖,在y>0的區(qū)域存在方向沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小為E;在y<0的區(qū)域存在方向垂直于xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場.一個氕核和一個氘核先后從y軸上y=h點(diǎn)以相同的動能射出,速度方向沿x軸正方向.已知進(jìn)入磁場時,速度方向與x軸正方向的夾角為,并從坐標(biāo)原點(diǎn)O處第一次射出磁場. 氕核的質(zhì)量為m,電荷量為q. 氘核的質(zhì)量為2m,電荷量為q,不計重力.求:
(1)第一次進(jìn)入磁場的位置到原點(diǎn)O的距離;
(2)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大。
(3)第一次進(jìn)入磁場到第一次離開磁場的運(yùn)動時間.
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【題目】如圖,在直角三角形OPN區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向外。一帶正電的粒子從靜止開始經(jīng)電壓U加速后,沿平行于x軸的方向射入磁場;一段時間后,該粒子在OP邊上某點(diǎn)以垂直于x軸的方向射出。已知O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),N點(diǎn)在y軸上,OP與x軸的夾角為30°,粒子進(jìn)入磁場的入射點(diǎn)與離開磁場的出射點(diǎn)之間的距離為d,不計重力。求
(1)帶電粒子的比荷;
(2)帶電粒子從射入磁場到運(yùn)動至x軸的時間。
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【題目】如圖,從離子源產(chǎn)生的甲、乙兩種離子,由靜止經(jīng)加速電壓U加速后在紙面內(nèi)水平向右運(yùn)動,自M點(diǎn)垂直于磁場邊界射入勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直于紙面向里,磁場左邊界豎直.已知甲種離子射入磁場的速度大小為v1,并在磁場邊界的N點(diǎn)射出;乙種離子在MN的中點(diǎn)射出;MN長為l.不計重力影響和離子間的相互作用.求:
(1)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大。
(2)甲、乙兩種離子的比荷之比.
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【題目】科學(xué)家設(shè)想在宇宙中可能存在完全由反粒子構(gòu)成的反物質(zhì).例如:正電子就是電子的反粒子,它跟電子相比較,質(zhì)量相等、電量相等但電性相反.如圖是反物質(zhì)探測衛(wèi)星的探測器截面示意圖.MN上方區(qū)域的平行長金屬板AB間電壓大小可調(diào),平行長金屬板AB間距為d,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向里.MN下方區(qū)域I、II為兩相鄰的方向相反的勻強(qiáng)磁場區(qū),寬度均為3d,磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B,ef是兩磁場區(qū)的分界線,PQ是粒子收集板,可以記錄粒子打在收集板的位置.通過調(diào)節(jié)平行金屬板AB間電壓,經(jīng)過較長時間探測器能接收到沿平行金屬板射入的各種帶電粒子.已知電子、正電子的比荷是b,不考慮相對論效應(yīng)、粒子間的相互作用及電磁場的邊緣效應(yīng).
(1)要使速度為v的正電子勻速通過平行長金屬極板AB,求此時金屬板AB間所加電壓U;
(2)通過調(diào)節(jié)電壓U可以改變正電子通過勻強(qiáng)磁場區(qū)域I和II的運(yùn)動時間,求沿平行長金屬板方向進(jìn)入MN下方磁場區(qū)的正電子在勻強(qiáng)磁場區(qū)域I和II運(yùn)動的最長時間tm;
(3)假如有一定速度范圍的大量電子、正電子沿平行長金屬板方向勻速進(jìn)入MN下方磁場區(qū),它們既能被收集板接收又不重疊,求金屬板AB間所加電壓U的范圍.
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【題目】如圖所示,在xoy豎直平面內(nèi),長L的絕緣輕繩一端固定在第一象限的P點(diǎn),另一端栓有一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球,OP距離也為L且與x軸的夾角為60.在x軸上方有水平向左的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小為,在x軸下方有豎直向上的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小為mg/q,過O和P兩點(diǎn)的虛線右側(cè)存在方向垂直xOy平面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場.小球置于y軸上的C點(diǎn)時,繩恰好伸直且與y軸夾角為30,小球由靜止釋放后將沿CD方向做直線運(yùn)動,到達(dá)D點(diǎn)時繩恰好繃緊,小球沿繩方向的分速度立即變?yōu)榱悖⒁源怪庇诶K方向的分速度擺下,到達(dá)O點(diǎn)時將繩斷開.不計空氣阻力.求:
(1)小球剛釋放瞬間的加速度大小a;
(2)小球到達(dá)O點(diǎn)時的速度大小v;
(3)小球從O點(diǎn)開始到最終離開x軸的時間t.
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【題目】如圖甲所示,在xOy平面內(nèi)有足夠大的勻強(qiáng)電場E,在y軸左側(cè)平面內(nèi)有足夠大的磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B1隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示,選定磁場垂直紙面向里為正方向。在y軸右側(cè)平面內(nèi)還有方向垂直紙面向外的恒定的勻強(qiáng)磁場,分布在一個半徑為r=0.3m的圓形區(qū)域(圖中未畫出)且圓的左側(cè)與y軸相切,磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=0.8T,t=0時刻,一質(zhì)量m=8×10-4kg、電荷量q=+2×10-4C的微粒從x軸上xp=-0.8m處的P點(diǎn)以速度v=0.12m/s向x軸正方向入射。已知該帶電微粒在電磁場區(qū)域做勻速圓周運(yùn)動。(g取10m/s2)
(1)求電場強(qiáng)度。
(2)若磁場15πs后消失,求微粒在第二象限運(yùn)動過程中離x軸的最大距離;
(3)若微粒穿過y軸右側(cè)圓形磁場時速度方向的偏轉(zhuǎn)角最大,求此圓形磁場的圓心坐標(biāo)(x,y)。
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【題目】在高度為H的豎直區(qū)域內(nèi)分布著互相垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,電場方向水平向左;磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向里。在該區(qū)域上方的某點(diǎn)A,將質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球,以某一初速度水平拋出,小球恰好在該區(qū)域作直線運(yùn)動。已知重力加速度為g。
(1)求小球平拋的初速度v0;
(2)若電場強(qiáng)度大小為E,求A點(diǎn)距該區(qū)域上邊界的高度h;
(3)若令該小球所帶電荷量為-q,以相同的初速度將其水平拋出,小球離開該區(qū)域時,速度方向豎直向下,求小球穿越該區(qū)域的時間。
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【題目】如圖電路(a)、(b)中,電阻R和自感線圈L的電阻值都是很。油S,使電路達(dá)到穩(wěn)定,燈泡A發(fā)光
A.在電路(a)中,斷開S,A將漸漸變暗
B.在電路(a)中,斷開S,A將先變得更亮,然后漸漸變暗
C.在電路(b)中,斷開S,A將漸漸變暗
D.在電路(b)中,斷開S,A將先變得更亮,然后漸漸變暗
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【題目】如圖所示,相距為L的兩條足夠長的光滑平行不計電阻的金屬導(dǎo)軌,處于磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下且磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中。將金屬桿ab垂直放在導(dǎo)軌上,桿ab由靜止釋放下滑距離x時達(dá)到最大速度。已知金屬桿質(zhì)量為m,定值電阻以及金屬桿的電阻均為R,重力加速度為g,導(dǎo)軌桿與導(dǎo)軌接觸良好。則下列說法正確的是( )
A. 回路產(chǎn)生a→b→Q→N→a方向的感應(yīng)電流
B. 金屬桿ab下滑的最大加速度大小為
C. 金屬桿ab下滑的最大速度大小為
D. 金屬桿從開始運(yùn)動到速度最大時,桿產(chǎn)生的焦耳熱為
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【題目】如圖所示,三塊擋板圍成截面邊長L=1.2m的等邊三角形區(qū)域,C、P、Q分別是MN、AM和AN中點(diǎn)處的小孔,三個小孔處于同一豎直面內(nèi),MN水平,MN上方是豎直向下的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)E=4×10-4N /C。三角形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1;AMN以外區(qū)域有垂直紙面向外, 磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2=3B1的勻強(qiáng)磁場。現(xiàn)將一比荷q/m=108C/kg的帯正電的粒子,從O點(diǎn)由靜止釋放,粒子從MN小孔C進(jìn)入內(nèi)部勻強(qiáng)磁場,經(jīng)內(nèi)部磁場偏轉(zhuǎn)后直接垂直AN經(jīng)過Q點(diǎn)進(jìn)入外部磁場。已知粒子最終回到了O點(diǎn),OC相距2m。設(shè)粒子與擋板碰撞過程中沒有動能損失,且電荷量不變,不計粒子重力,不計擋板厚度,取π=3。求:
(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小;
(2)粒子從O點(diǎn)出發(fā),到再次回到O點(diǎn)經(jīng)歷的時間;
(3)若僅改變B2的大小,當(dāng)B2滿足什么條件時,粒子可以垂直于MA經(jīng)孔P回到O點(diǎn)(若粒子經(jīng)過A點(diǎn)立即被吸收)。
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