如图所示,同一竖直平面内固定着两水平绝缘细杆,AB=CD=L,两杆间竖直距离为h,BD两端与光滑绝缘的半圆形细杆相连,半圆形细杆与AB、CD在同一平面内,且AB、CD恰好为半圆弧在B、D两点处的切线,O为AD、CB连线的交点,在O点固定一电量为Q的正点电荷,质量为m的带负电小球P,电量为q,穿在细杆上.从A以一定初速度出发,沿杆滑动最后可以到达C点,已知小球与两水平杆间的动摩擦因数均为μ,小球所受库仑力始终小于重力.求:从A点出发时初速度的最小值.
如图平行金属板M、N间有方向垂直纸面向外的匀强磁场.动能为EK=1.6×J的电子从A点(A在M左端正下方板间中点处)以速度方向平行于金属板的方向进入磁场,经1/8周期后恰从M板右端C点射出,若要求电子不偏转地通过两板,应在M、N间加多少伏的电压.(电子电量q=1.6×
C)
如图所示,在x轴上方有匀强磁场,磁感强度为B,下方有匀强电场,场强为E,B与E垂直.有一质量为m,带电量为q的带电粒子置于y轴上,要使粒子由静止释放后能经过P点(不考虑重力影响),则释放点离坐标原点的距离d必须满足什么条件?(P点坐标为L,0)
如图所示,一块长为b,宽为a,厚为h=0.1mm的铜片,放在B=1.5T的匀强磁场中,磁场方向与铜片表面垂直.若铜片中通有自左向右的I=2A的电流时,铜片前后两侧面会形成一个电势差.金属导线中电流I与自由电子定向移动速度v、导线横截面积S间存在关系I=neSv,式中n为单位体积内的自由电子个数,若每个金属导体中每个原子仅提供一个自由电子(即自由电子数与金属内所含原子数相同),试求:
(1)铜片前后侧面哪一面电势高?电势差为多少?
(2)在磁场和电流不变的条件下,如何改变金属片尺寸,可以增大该电势差?
(铜的密度近似为9.0×,铜的原子量近似为60,阿伏伽德罗常数为6.0×
,电子电量为1.6×
C)
如图所示,在地面上方的真空室内有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,匀强电场的方向指向Y轴的负方向,场强E=4.0×V/m,匀强磁场的方向指向X轴的正方向,磁感强度B=0.40T.现有一带电微粒m以200m/s的速度由坐标原点沿Y轴正方向射入真空室后立即做匀速圆周运动.从微粒由O点射入开始计时,求经时间
时微粒所处位置的坐标.(g取10/
)
如图所示,x轴下方是磁感强度为B的匀强磁场,上方是场强为E的匀强电场,方向如图,屏MN距y轴为S,今有一质量为m、电量为q的正粒子(不计重力)从坐标原点O沿负y方向射入磁场,若要粒子垂直打在屏MN上,那么:
(1)粒子从原点射入时的速度v=?
(2)粒子从射入磁场到垂直打在屏MN上所需时间t=?