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如图,从离子源产生的甲、乙两种离子,由静止经加速电压U加速后在纸面内水平向右运动...

如图,从离子源产生的甲、乙两种离子,由静止经加速电压U加速后在纸面内水平向右运动,自M点垂直于磁场边界射入匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁场左边界竖直.已知甲种离子射入磁场的速度大小为v1,并在磁场边界的N点射出;乙种离子在MN的中点射出;MN长为l.不计重力影响和离子间的相互作用.求:

1)磁场的磁感应强度大小;

2)甲、乙两种离子的比荷之比.

 

(1) (2) 【解析】 (1)设甲种离子所带电荷量为q1、质量为m1,在磁场中做匀速圆周运动的半径为R1,磁场的磁感应强度大小为B,由动能定理有: ① 由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有: ② 由几何关系知: ③ 由①②③式得: ④ (2)设乙种离子所带电荷量为q2、质量为m2,射入磁场的速度为v2,在磁场中做匀速圆周运动的半径为R2.同理有: ⑤ ⑥ 由题给条件有 ⑦ 由①②③⑤⑥⑦式得,甲、乙两种离子的比荷之比为⑧  
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笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件.当显示屏开启时磁体远离霍尔元件,电脑正常工作:当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件,屏幕熄灭,电脑进入休眠状态.如图所示,一块宽为、长为的矩形半导体霍尔元件,元件内的导电粒子是电荷量为的自由电子,通入方向向右的电流时,电子的定向移动速度为.当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中,于是元件的前、后表面间出现电压,以此控制屏幕的熄灭.则元件的(   

A.前表面的电势比后表面的低

B.前、后表面间的电压无关

C.前、后表面间的电压成正比

D.自由电子受到的洛伦兹力大小为

 

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如图所示,空间某区域存在匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向上(与纸面平行),磁场方向垂直于纸面向里,三个带正电的微粒abc电荷量相等,质量分别为mambmc,已知在该区域内,a在纸面内做匀速圆周运动,b在纸面内向右做匀速直线运动,c在纸面内向左做匀速直线运动,下列选项正确的是(  )

A.mambmc B.mbmamc

C.mcmamb D.mcmbma

 

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如图,在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为B、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为qq>0)的粒子垂直于x轴射入第二象限,随后垂直于y轴进入第一象限,最后经过x轴离开第一象限。粒子在磁场中运动的时间为

A.  B.  C.  D.

 

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如图甲所示,边长为L的正方形金属线框位于竖直平面内,线框的匝数为n,总电阻为r,可绕其竖直中心轴转动.线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D(集流环)焊接在一起,并通过电刷和定值电阻R相连.线框所在空间有方向水平向右的匀强磁场,磁感应强度B的大小随时间t的变化关系如图乙所示,其中均为已知.0~的时间内,线框保持静止,且线框平面和磁场垂直;时刻后线框在外力的驱动下开始绕其竖直中心轴以角速度匀速转动.

(1)求0~时间内电阻R两端的电压大小.

(2)线框匀速转动后,在转动一周的过程中,求电流通过电阻R产生的热量.

(3)线框匀速转动后,从图甲所示位置转过90°的过程中,求通过电阻R的电荷量.

 

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如图所示电路中,电源内阻忽略不计,R0为定值电阻,Rm为滑动变阻器R的最大阻值,且有;开关S1闭合后,理想电流表A的示数为I,理想电压表V1V2的示数分别为U1U2,其变化量的绝对值分别为IU1U2。则下列说法正确的是(  

A.断开开关S2,将R的滑动触片向右移动,则电流A示数变小、电压表V2示数变小

B.保持R的滑动触片不动,闭合开关S2,则电流表A示数变大、电压表V1示数变小

C.断开开关S2,将R的滑动触片向右移动,则滑动变阻器消耗的电功率减小

D.断开开关S2,将R的滑动触片向右移动,则有

 

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