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如图所示,坐标平面第Ⅰ象限内存在大小为E=4×105N/C方向水平向左的匀强电场...

如图所示,坐标平面第Ⅰ象限内存在大小为E4×105N/C方向水平向左的匀强电场,在第Ⅱ象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。质荷比为4×1010kg/C的带正电粒子从x轴上的A点以初速度v02×107m/s垂直x轴射入电场,OA0.2m,不计重力。求:

1)粒子经过y轴时的位置到原点O的距离;

2)若要求粒子不能进入第三象限,求磁感应强度B的取值范围(不考虑粒子第二次进入电场后的运动情况)。

 

(1)0.4m;(2) 【解析】 画出粒子的运动轨迹如图 (1)粒子在电场中做类平抛运动,设粒子在电场中运动的时间为,粒子经过轴时的位置与原点的距离为 在轴方向,粒子做匀加速运动,粒子到达轴时,在轴方向的位移为: 粒子的加速度为: 在轴方向,粒子做匀速运动,粒子到达轴时,在轴方向的位移为: 由以上方程解得: (2)粒子经过轴时在电场方向的分速度为: 粒子经过轴时的速度大小为: 与轴正方向的夹角为,且,所以 要粒子不进入第三象限,如图所示,此时粒子做圆周运动的轨道半径为,则: 由洛伦兹力提供向心力 由以上方程联立解得:  
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如图,宽度为d的有界匀强磁场,磁感应强度为是它的两条边界现有质量为m,电量为q的带电粒子沿图示方向垂直磁场射入,要使粒子不从边界射出,粒子入射速率的最大值可能是多少?

 

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如图所示,足够长的平行光滑U形导轨倾斜放置,所在平面倾角θ=37°,导轨间的距离L=1.0 m,下端连接R=1.6 Ω的电阻,导轨电阻不计,所在空间均存在磁感应强度B=1.0 T、方向垂直于导轨平面的匀强磁场,质量m=0.5 kg、电阻r=0.4 Ω的金属棒ab垂直置于导轨上,现用沿轨道平面且垂直于金属棒、大小F=5.0 N的恒力使金属棒ab从静止起沿导轨向上滑行,当金属棒滑行2.8 m后速度保持不变.求:(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2)

(1)金属棒匀速运动时的速度大小v

(2)当金属棒沿导轨向上滑行的速度v′=2  m/s时,其加速度的大小a.

 

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如图所示,质量为m,带电量为q的微粒,以速度v与水平方向成45°角进入匀强电场和匀强磁场同时存在的空间,如图所示,微粒在电场、磁场、重力场的共同作用下做匀速直线运动,求:

1)电场强度的大小,该带电粒子带何种电荷.

2)磁感应强度的大小.

 

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研究电磁感应现象的实验中:

1)实验装置如下图(a)所示,合上电键S时发现电流表指针向右偏,填写下表空格:

实验操作
 

指针偏向(填
 

滑片P右移时
 


 

在原线圈中插入软铁棒时
 


 

拔出原线圈时
 


 

 

2)如图(b)所示,AB为原、副线圈的俯视图,已知副线圈中产生顺时针方向的感应电流,根据图(a)可判知可能的情况是(     )

A.原线圈中电流为顺时针方向,变阻器滑动片P在右移

B.原线圈中电流为顺时针方向,正从副线圈中拔出铁芯

C.原线圈中电流为逆时针方向,正把铁芯插入原线圈中

D.原线圈中电流为逆时针方向,电键S正断开时

 

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首先发现电流磁效应的科学家是_____;发现电磁感应现象的科学家是_____

 

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