如图所示,abcd为一正方形边界的匀强磁场区域,磁场边界边长为L,三个粒子以相同的速度从a点沿ac方向射入,粒子1从b点射出,粒子2从c点射出,粒子3从cd边垂直于磁场边界射出,不考虑粒子的重力和粒子间的相互作用.根据以上信息,可以确定( )
A.粒子1带负电,粒子2不带电,粒子3带正电
B.粒子1和粒子3的比荷之比为2∶1
C.粒子1和粒子3在磁场中运动时间之比为1∶1
D.粒子3的射出位置与d点相距L/2
如图所示,Q是带正电的点电荷,P1、P2为其电场中的两点.若E1、E2为P1、P2两点的电场强度的大小,φ1、φ2为P1、P2两点的电势,则
A.E1>E2,φ1>φ2 B.E1>E2,φ1<φ2
C.E1<E2,φ1>φ2 D.E1<E2,φ1<φ2
如图,离子源A产生的初速度为零、带电量均为e、质量不同的正离子被电压为U0的加速电场加速后匀速通过准直管,垂直射入匀强偏转电场,偏转后通过极板HM上的小孔S离开电场,经过一段匀速直线运动,垂直于边界MN进入磁感应强度为B的匀强磁场.已知HO=d,HS=2d,=90°.(忽略粒子所受重力)
(1)求偏转电场场强E0的大小以及HM与MN的夹角φ;
(2)求质量为m的离子在磁场中做圆周运动的半径;
(3)若质量为4m的离子垂直打在NQ的中点S1处,质量为16m的离子打在S2处.求S1和S2之间的距离以及能打在NQ上的正离子的质量范围.
如图所示,平行板之间存在着相互垂直的匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应强度B1=0.20 T,方向垂直纸面向里,电场强度E1=1.0×105 V/m,PQ为板间中线.紧靠平行板右侧边缘的xOy坐标系的第一象限内有一边界线OA,与y轴正方向间的夹角为45°,边界线的上方有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B2=0.25 T,边界线的下方有水平向右的匀强电场E2.一束电荷量q=8.0×10-19 C、质量m=8.0×10-26 kg的带正电粒子从P点射入平行板间,沿中线PQ做直线运动,穿出平行板后从y轴上坐标为(0,0.4m)的Q点垂直y轴射入磁场区,最后打到x轴上的C点.已知C的横坐标为xC=0.6 m,求:
(1)粒子在平行板间运动的速度v大小;
(2)粒子进入电场时速度的方向和电场强度E2的大小;
(3)现只改变AOy区域内磁场的磁感应强度的大小,使粒子都不能打到x轴上,磁感应强度的大小B2′应满足什么条件?
如图所示,两平行金属导轨间距L=0.5 m,导轨与水平面成θ=37°.导轨上端连接有E=6 V、r=1 Ω的电源和滑动变阻器.长度也为L的金属棒ab垂直导轨放置且与导轨接触良好,金属棒的质量m=0.2 kg、电阻R0=1 Ω,整个装置处在竖直向上的匀强磁场中,金属棒一直静止在导轨上.当滑动变阻器的阻值R=1 Ω时金属棒刚好与导轨间无摩擦力.g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:
(1)此时电路中的电流I;
(2)当滑动变阻器接入电路的电阻为4 Ω时金属棒受到的摩擦力大小.
如图所示,一足够长的斜面倾斜角度为,现有一个质量为0.4 kg,带电荷量的小球以初速度v0=5 m/s从斜面上A点竖直向上抛出.已知斜面所在的整个空间存在水平向右的匀强电场,电场强度为,重力加速度g=10m/s2.试求:
(1)小球相对A所在水平面上升的最大高度H和小球再次落到与A在同一水平面的B点(图上未标出)时,小球距离A点的距离LAB;
(2)小球再次落到斜面上时,速度方向与水平向右电场方向夹角的正切值.