如图所示,直角坐标系xOy平面内,在平行于y轴的虚线MN右侧y>0的区域内,存在着沿y轴负方向的匀强电场;在y<0的某区域存在方向垂直于坐标平面的有界匀强磁场(图中未画出)。现有一电荷量为q、质量为m的带正电粒子从虚线MN上的P点,以平行于x轴方向的初速度v0射入电场,并恰好从原点O处射出,射出时速度方向与x轴夹角为60°。此后粒子先做匀速运动,然后进入磁场,粒子从有界磁场中射出时,恰好位于y轴上Q(0,-l)点,且射出时速度方向沿x轴负方向,不计带电粒子的重力。求:
(1)P、O两点间的电势差;
(2)带电粒子在磁场中运动的时间。
在如图所示宽度范围内,用场强为E的匀强电场可使初速度为v0的某种正粒子偏转θ角(v0⊥E);在同样宽度范围内,若改用方向垂直于纸面向外的匀强磁场(图中未画出),使该粒子穿过该区域且偏转角仍为θ(不计粒子的重力),问:
(1)匀强磁场的磁感应强度是多大;
(2)粒子穿过电场和磁场的时间之比。
如图所示,空间存在一水平方向的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度大小为B,电场强度大小为,且电场方向与磁场方向垂直。在电磁场的空间中有一足够长的固定粗糙绝缘杆,与电场正方向成60º夹角且处于竖直平面内。一质量为m,带电量为+q的小球套在绝缘杆上。若给小球一沿杆向下的初速度v0,小球恰好做匀速运动。已知小球电量保持不变,重力加速度为g,则以下说法正确的是( )
A.小球的初速度为
B.若小球的初速度为,小球将做加速度不断增大的减速运动,最后停止
C.若小球的初速度为,小球将做加速度不断增大的减速运动,最后停止
D.若小球的初速度为,则运动中克服摩擦力做功为
如图所示,有一范围足够大的水平匀强磁场,磁感应强度为B,一个质量为m、电荷量为+q的带电小圆环套在一根固定的绝缘竖直长杆上,环与杆间的动摩擦因数为μ。现使圆环以初速度v0向上运动,经时间t0圆环回到出发点。不计空气阻力,取竖直向上为正方向,下列描述该过程中圆环的速度v随时间t、摩擦力f随时间t、动能Ek随位移x、机械能E随位移x变化规律的图象中,可能正确的是( )
如图所示,在光滑的水平面上方,有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场,PQ为两个磁场的边界,磁场范围足够大。一个边长为a、质量为m、电阻为R的金属正方形线框,以速度v垂直磁场方向从实线(Ⅰ)位置开始向右运动,当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中的(Ⅱ)位置时,线框的速度为。下列说法正确的是( )
A.在位置(Ⅱ)时线框中的电功率为
B.此过程中线框产生的内能为
C.在位置(Ⅱ)时线框的加速度为
D.此过程中通过线框截面的电量为
如图所示,在光滑的绝缘水平面上,一绝缘水平细线系一个带电小球,绕O点在匀强磁场中做逆时针方向的匀速圆周运动,磁场方向竖直向下(图示为俯视图)。若小球运动到圆周上的A点时,从细线的连接处脱离,而后仍在磁场中运动。则关于小球的运动情况,下列说法中正确的是( )
A.小球可能做逆时针方向的匀速圆周运动,半径不变
B.小球可能做逆时针方向的匀速圆周运动,半径减小
C.小球可能做顺时针方向的匀速圆周运动,半径不变
D.小球可能做顺时针方向的匀速圆周运动,半径增大