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如图所示,带电粒子以某一初速度进入一垂直于纸面向里、磁感应强度为B的有界匀强磁场...

如图所示,带电粒子以某一初速度进入一垂直于纸面向里、磁感应强度为B的有界匀强磁场,粒子垂直进入磁场时的速度与水平方向成θ角,接着垂直进入电场强度大小为E,水平宽度为L、方向竖直向上的匀强电场,粒子穿出电场时速度大小变为原来的倍,已知带电粒子的质量为m、电荷量为q,重力不计。

(1)分析判断粒子的电性;

(2)求带电粒子在磁场中运动时速度v;

(3)求磁场的水平宽度d.

 

(1)带负电 (2)v0= (3) 【解析】 (1)根据粒子在磁场中向下偏转的情况和左手定则可知,粒子带负电; (2)由于洛伦兹力对粒子不做功,故粒子以原来的速率进入电场中,设带电粒子进入电场的初速度为v0,在电场中偏转时做类平抛运动,如图所示.由题意知粒子离开电场时的末速度大小为v=,将vt分解为平行于电场方向和垂直于电场方向的两个分速度:由几何关系知 vy=v0 由运动学公式: vy=at L=v0t 根据牛顿第二定律: a== 联立解得: v0= (3)如图所示,带电粒子在磁场中所受洛伦兹力作为向心力,设在磁场中做圆周运动的半径为R,则: qv0B=m 由几何知识可得: d=Rsinθ 联立解得:  
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如图所示,竖直放置的U形导轨宽为L,上端串有电阻R(其余导体部分的电阻都忽略不计),磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于纸面向外.金属棒ab的质量为m,与导轨接触良好,不计摩擦.从静止释放后ab保持水平而下滑.说明导体棒的运动性质,试求最大加速度a和导体棒下滑的最大速度vm.

 

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如图所示,光滑金属直轨道MNPQ固定在同一水平面内,MNPQ平行且足够长,两轨道间的宽度L=0.50m.轨道左端接一阻值R=0.50Ω的电阻。轨道处于磁感应强度大小B=0.40T,方向竖直向下的匀强磁场中。导体棒ab垂直于轨道放置。导体棒与轨道始终接触良好并且相互垂直,不计轨道和导体棒的电阻,当速度为5m/s时。

1)判断流过导体棒ab中的电流方向。

2)计算电路中的感应电流的大小。

 

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1)游标卡尺和螺旋测微器的示数如图所示,则读数分别是:

______mm                                ________mm. 

2).某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值(约为10 kΩ),除了Rx,开关S、导线外,还有下列器材供选用:

A.电压表(量程0~1 V,内阻约10 kΩ   B.电压表(量程0~10 V,内阻约100 kΩ

C.电流表(量程0~1 mA,内阻约30 Ω  D.电流表(量程0~0.6 A,内阻约0.05 Ω

E 电源(电动势12 V,额定电流2 A,内阻不计)G.滑动变阻器R0(阻值范围0~10 Ω,额定电流2 A

①为使测量尽量准确,电压表选用_____,电流表选用______,。(均填器材的字母代号);

②在答题卡上画出测量Rx阻值的实验电路图:_____

③该同学选择器材、连接电路和操作均正确,从实验原理上看,待测电阻测量值会____其真实值(填大于”“小于等于),原因是电流表的_______

 

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质谱仪由如图所示的两部分区域组成:左侧是一速度选择器,MN是一对水平放置的平行金属板,分别接到直流电源两极上,板间在较大范围内存在着方向相互垂直,且电场强大小为E的匀强电场和磁感应强度大小为B1的匀强磁场;右侧是磁感应强度大小为B2的另一匀强磁场,一束带电粒子不计重力由左端O点射入质谱仪后沿水平直线运动,从A点垂直进入右侧磁场后分成甲、乙两束,其运动轨迹如图所示,两束粒子最后分别打在乳胶片的P1P2两个位置,AP1P2三点在同一条直线上,测出,带电粒子电荷量和质量之比称为比荷,则下列说法正确的是

A.甲、乙两束粒子在右侧B2磁场中的速度大小都等于

B.甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷

C.若甲、乙两束粒子的质量相等,则甲、乙两束粒子的电荷量比为43

D.若甲、乙两束粒子的电荷量相等,则甲、乙两束粒子的质量比为43

 

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如图,圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场,三个完全相同的带电粒子,以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场,abc是三个粒子射出磁场的位置.若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是(

A.a处射出的粒子动能最大

B.c处射出的粒子速率最大

C.c处射出的粒子在磁场中运动时间最短

D.从三个位置射出的粒子做圆周运动的周期TaTbTc

 

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