如图所示,在xoy平面内,y轴左侧无磁场,y轴右侧有磁感应强度为B的匀强磁场,虚线(x=a)以左磁场方向垂直xoy平面向里,磁场宽度为a,虚线以右磁场方向垂直xoy平面向外,一个带正电q、质量为m的粒子在x=0处,以速度v0沿x轴正方向射入磁场。(不考虑粒子重力)
(1)若粒子做圆周运动的轨道半径,但v0未知,求粒子与x轴的交点坐标;
(2)若不受上问中条件的约束,粒子的初速度仍为v0而且视为已知,则a为何值时,粒子可以回到原点O。
如图所示,一块半导体样品板放在垂直于平面的匀强磁场中,当有稳定恒电流I垂直于磁场方向通过样品板时,在板的两侧面1和2之间会产生一恒定的电势差.
(1)若测得>0,则这块样品板的载流子是带正电,还是带负电的?试说明理由.
(2)设磁感强度为B,样品板的厚度为d,每个载流子带电量的绝对值为e,试证明样品板的单位体积内参加导电的载流子数目为.
汤姆逊用来测定电子的比荷(电子的电荷量与质量之比)的实验装置如图所示,真空管内的阴极K发出的电子(不计初速度、重力和电子间的相互作用)经加速电压加速后,穿过A、A′中心的小孔沿中心轴O1O的方向进入到两块水平正对放置的平行极板P和P'间的区域.当极板间不加偏转电压时,电子束打在荧光屏的中心O点处,形成了一个亮点;加上偏转电压U后,亮点偏离到O′点,(O′与O点的竖直间距为d,水平间距可忽略不计.此时,在P和P′间的区域,再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场.调节磁场的强弱,当磁感应强度的大小为B时,亮点重新回到O点.已知极板水平方向的长度为L1,极板间距为b,极板右端到荧光屏的距离为L2(如图所示).
(1)求打在荧光屏O点的电子速度的大小.
(2)推导出电子的比荷的表达式
两位同学在实验室利用如图(a)所示的电路测定定值电阻R0、电源的电动势E和内阻r,调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时,一个同学记录了电流表A和电压表V1的测量数据,另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据.并根据数据描绘了如图(b)所示的两条U-I直线.图象中两直线的交点C表示的物理意义是
A. 滑动变阻器的滑动头P滑到了最左端
B. 电源的输出功率最大
C. 定值电阻R上消耗的功率为0.5W
D. 电源的效率达到最大值
如图所示,真空中存在范围足够大的匀强电场,A、B为该匀强电场的两个等势面.现有三个完全相同的带等量正电荷的粒子a、b、c,从等势面A上的某点同时以相同速率v0向不同方向开始运动,其中a的初速度方向垂直指向等势面B;b的初速度方向平行于等势面;c的初速度方向与a相反.经过一段时间,三个粒子先后通过等势面B.已知三个粒子始终在该匀强电场中运动,不计重力,下列判断正确的是
A.等势面A的电势高于等势面B的电势
B. a、b、c三粒子通过等势面B时的速度大小相等
C.开始运动后的任一时刻,a、b两粒子的动能总是相同
D.开始运动后的任一时刻,三个粒子电势能总是相等
如图甲所示,一条电场线与Ox重合,取O点电势为零,Ox方向上各点的电势随x变化的情况如图乙所示,若在O点静止释放一电子,电子仅受电场力的作用,则
A. 电子的电势能将增大
B. 电子将沿Ox方向运动
C. 电子运动的加速度恒定
D. 电子运动的加速度大小先减小后增大