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如图所示,分界线MN左侧存在平行于纸面水平向右的有界匀强电场,右侧存在垂直纸面向...

如图所示,分界线MN左侧存在平行于纸面水平向右的有界匀强电场,右侧存在垂直纸面向里的有界匀强磁场。电场强度E=200N/C,磁感应强度B=1.0T。一质量 、电荷量 的带电质点,从A点由静止开始在电场中加速运动,经 ,在O点处沿垂直边界的方向射入磁场,在磁场中做匀速圆周运动。不计带电质点所受重力及空气阻力。求:

(1)带电质点刚离开电场时的速度大小

(2)带电质点在磁场中做匀速圆周运动的半径

(3)带电质点在磁场中运动半周的时间t2

 

(1)v=20m/s (2) R=0.40m (3) t2=6.28×10-2s(或6.3×10-2s) 【解析】(1)带电质点在电场中所受电场力F=qE 根据牛顿第二定律可知,质点运动的加速度a=F/m 所以质点离开电场时的速度v=at1==20m/s (2)质点进入磁场做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律有 qvB=mv2/R 解得: =0.40m (3)质点在磁场中运动半周的时间=6.28×10-2s(或6.3×10-2s)  
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如图所示装置中,区域Ⅰ和Ⅲ中分别有竖直向上和水平向右的匀强电场,电场强度分别为EE/2,Ⅱ区域内有垂直向外的水平匀强磁场,磁感应强度为B .一质量为m、带电量为q的带负电粒子(不计重力)从左边界O点正上方的M点以速度v0水平射入电场,经水平分界线OP上的A点与OP60°角射入Ⅱ区域的磁场,并垂直竖直边界CD进入Ⅲ区域的匀强电场中。求:

1)粒子在Ⅱ区域匀强磁场中运动的轨道半径

2OM间的距离

3)粒子从M点出发到第二次通过CD边界所经历的时间.

 

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如图所示,电源电动势E6 V,内阻r1 Ω,电阻R12 ΩR23 ΩR37.5 Ω,电容器的电容C4 μF.开关S原来断开,现在合上开关S到电路稳定,试问这一过程中通过电流表的电荷量是多少?

 

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如下图所示的电路,E=9Vr=1ΩR2=2Ω.灯A标有“12V12W”,灯B标有“4V4W”.如果要使灯B正常发光,求:

(1)R1应是多大?

(2)这时灯A的实际功率是多大?(设灯丝通电后电阻不变)

 

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如图所示,真空室内有一个点状的α粒子放射源P,它向各个方向发射α粒子(不计重力),速率都相同.abP点附近的一条水平直线(P到直线ab的距离PC=L),Q为直线ab上一点,它与P点相距(现只研究与放射源P和直线ab同一个平面内的α粒子的运动),当真空室内(直线ab以上区域)只存在垂直该平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场时,水平向左射出的α粒子恰到达Q点;当真空室(直线ab以上区域)只存在平行该平面的匀强电场时,不同方向发射的α粒子若能到达ab直线,则到达ab直线时它们动能都相等,已知水平向左射出的α粒子也恰好到达Q点.(α粒子的电荷量为+q,质量为msin37°=06cos37°=08)求:

1α粒子的发射速率;

2)匀强电场的场强大小和方向;

3)当仅加上述磁场时,能到达直线abα粒子所用最长时间和最短时间的比值.

 

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如图所示,LMN是竖直平面内固定的光滑绝缘轨道,MN水平且足够长,LM下端与MN相切。在OPQR之间的区域内有一竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为BCD是质量为m4m的绝缘小物块(可视为质点),其中D带有电荷量qC不带电。现将物块D静止放置在水平轨道的MO段,将物块C从离水平轨道MN距离h高的L处由静止释放,物块C沿轨道下滑进入水平轨道,然后与D相碰,碰后物体C被反弹滑至斜面处,物体D进入虚线OP右侧的复合场中继续运动,最后从RQ侧飞出复合场区域。求:

1)物块D进入磁场时的瞬时速度vD

2)若物块D进入磁场后恰好做匀速圆周运动,求所加匀强电场的电场强度E的值及物块D的电性;

3)若物块D飞离复合场区域时速度方向与水平夹角为60º,求物块D飞出QR边界时与水平轨道的距离d

 

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