四个点电荷(其中两个电量为、另两个电量为)分别位于正方形的顶点上,组成一种如图所示的电四极子。为正方形对角线的交点,为正方形四条边的中点,无穷远处电势为零,则下列说法正确的是
A.四点的电势均与点电势相等
B.两点的电场强度大小相等、方向相反
C.将一个检验电荷从点移到点,电场力做功为零
D.将一个检验电荷从点沿直线移到点的过程中,电荷的电势能先减小后增大
某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受静电力作用,由M点运动到N点,其运动轨迹如图中虚线所示,以下说法正确的是
A.粒子必定是负电荷
B.粒子在M点的电势能小于它在N点的电势能
C.粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度
D.粒子在M点的动能小于它在N点的动能
如图所示,实线为等量异种点电荷周围的电场线,虚线为以正点电荷为圆心的圆,M点是两点电荷连线的中点,M、N两点的电场强度大小分别为、,电势分别为、,则下列判断中正确的是( )
A.,
B.若将一正点电荷从虚线上M点移动到N点,该点电荷的电势能增加
C.若将一负点电荷从虚线上M点移动到N点,电场力做功为零
D.若点电荷仅受该电场的电场力作用,不可能做匀速圆周运动
如图所示,在xOy平面内,以为圆心、R为半径的圆形区域内有垂直平面向里的匀强磁场,x轴下方有一直线ab,ab与x轴相距为d,x轴与直线ab间区域有平行于y轴的匀强电场E,在ab的下方有一平行于x轴的感光板MN,ab与MN间区域有垂直于纸平面向外的匀强磁场,在的区域内,质量为m的电子从圆形区域左侧的任何位置沿x轴正方向以速度射入圆形区域,经过磁场B1偏转后都经过O点,然后进入x轴下方,已知x轴与直线ab间匀强电场场强大小,ab与MN间磁场磁感应强度,不计电子重力.
(1)求圆形区域内磁场磁感应强度B1的大小?
(2)若要求从所有不同位置出发的电子都能打在感光板MN上,MN与ab板间的最小距离是多大?
(3)若要求从所有不同位置出发的电子都能打在感光板MN上,MN与ab板间的最大距离是多大?当MN与ab板间的距离最大时,电子从O点到MN板,运动时间最长是多少?
如图所示,x轴上方存在垂直纸面向外的匀强磁场,坐标原点处有一正离子源,单位时间在xOy平面内发射n0个速率为υ的离子,分布在y轴两侧各为θ的范围内.在x轴上放置长度为L的离子收集板,其右端点距坐标原点的距离为2L,当磁感应强度为B0时,沿y轴正方向入射的离子,恰好打在收集板的右端点.整个装置处于真空中,不计重力,不考虑离子间的碰撞,忽略离子间的相互作用.
(1)求离子的比荷;
(2)若发射的离子被收集板全部收集,求θ的最大值;
(3)假设离子到达x轴时沿x轴均匀分布.当θ=370,磁感应强度在B0 ≤B≤ 3B0的区间取不同值时,求单位时间内收集板收集到的离子数n与磁感应强度B之间的关系(不计离子在磁场中运动的时间)
某装置用磁场控制带电粒子的运动,工作原理如图所示.装置的长为 L,上下两个相同的矩形区域内存在匀强磁场,磁感应强度大小均为B、方向与纸面垂直且相反,两磁场的间距为d.装置右端有一收集板,M、N、P为板上的三点,M位于轴线OO′上,N、P分别位于下方磁场的上、下边界上.在纸面内,质量为m、电荷量为-q的粒子以某一速度从装置左端的中点射入,方向与轴线成30°角,经过上方的磁场区域一次,恰好到达P点.改变粒子入射速度的大小,可以控制粒子到达收集板上的位置.不计粒子的重力.
(1)求磁场区域的宽度h;
(2)欲使粒子到达收集板的位置从P点移到N点,求粒子入射速度的最小变化量Δv;
(3)欲使粒子到达M点,求粒子入射速度大小的可能值.