横截面为正方形abcd的匀强磁场磁感应强度为B,一个带电粒子以垂直于磁场方向、在ab边的中点与ab边成30°角的速度v0射入磁场,如图所示,带电粒子恰好不从ad边离开磁场,已知粒子的质量为m,正方形边长为L,不计重力,求:
(1)粒子带何种电荷?粒子的电荷量是多少?
(2)粒子在磁场中运动的时间.
如图所示,PQ和MN为水平平行放置的金属导轨,相距L=1 m.导体棒ab跨放在导轨上,棒的质量为m=0.2 kg,棒的中点用细绳经定滑轮与一物体相连(绳与棒垂直),物体的质量为M=0.3 kg.导体棒与导轨的动摩擦因数为μ=0.5(g取10 m/s2),匀强磁场的磁感应强度B=2 T,方向竖直向下,为了使物体匀速上升,应在棒中通入多大的电流?方向如何?
粒子回旋加速器的工作原理如图所示,置于真空中的D形金属盒的半径为R,两金属盒间的狭缝很小,磁感应强度为B的匀强磁场与金属盒盒面垂直,高频交流电的频率为f,加速电压为U,若中心粒子源处产生的质子质量为m、电荷量为+e,在加速器中被加速.不考虑相对论效应,则下列说法正确的是( )
A. 不改变磁感应强度B和交流电的频率f,该加速器也可加速α粒子
B. 加速的粒子获得的最大动能随加速电压U的增大而增大
C. 质子被加速后的最大速度不能超过2πRf
D. 质子第二次和第一次经过D形盒间狭缝后轨道半径之比为 ∶1
如图所示,虚线空间中存在由匀强电场E和匀强磁场B组成的正交或平行的电场和磁场,有一个带正电小球(电荷量为+q,质量为m)从正交或平行的电磁混合场上方的某一高度自由落下,那么,带电小球可能沿直线通过的是( )
A. B. C. D.
如图所示,从离子源发射出的正离子,经加速电压U加速后进入相互垂直的电场(E方向竖直向上)和磁场(B方向垂直纸面向外)中,发现离子向上偏转.要使此离子沿直线通过电磁场,需要( )
A. 增加E,减小B B. 增加E,减小U
C. 适当增加U D. 适当减小E
如图所示,铜质导电板(单位体积的电荷数为n)置于匀强磁场中,用电源、开关、电流表、电压表可以测出磁感应强度的大小和方向.将电路接通,串联在AB线中的电流表读数为I,电流方向从A到B,并联在CD两端的电压表的读数为UCD>0,已知铜质导电板厚h、横截面积为S,电子电荷量为e.则该处的磁感应强度的大小和方向可能是( )
A. 、垂直纸面向外
B. 、竖直向上
C. 、垂直纸面向里
D. 、竖直向下