如图所示,竖直放置的两根足够长的光滑金属导轨相距为L,导轨的两端分别与电源(串有一滑动变阻器R)、定值电阻、电容器(原来不带电)和开关K相连。整个空间充满了垂直于导轨平面向外的匀强磁场,其磁感应强度的大小为B。一质量为m,电阻不计的金属棒ab横跨在导轨上。已知电源电动势为E,内阻为r,电容器的电容为C,定值电阻的阻值为R0,不计导轨的电阻。
(1)当K接1时,金属棒ab在磁场中恰好保持静止,则滑动变阻器接入电路的阻值R多大?
(2)当K接2后,金属棒ab从静止开始下落,下落距离s时达到稳定速度,则此稳定速度的大小为多大?下落s的过程中所需的时间为多少?
(3)先把开关K接通2,待ab达到稳定速度后,再将开关K接到3。试通过推导,说明ab棒此后的运动性质如何?求ab再下落距离s时,电容器储存的电能是多少?(设电容器不漏电,此时电容器还没有被击穿)
一气球从地面由静止开始以2m/的加速度沿竖直方向匀加速上升,10s后从气球上掉下一物体,再经多少秒物体落回地面?(g取10m/
)
图示abcd为正方形区域,e为bc的中点.一带电粒子从a点以初速v0平行于ad射入,加一个方向与ab平行,场强为E的匀强电场,它恰能从e点射出;若不加电场,改加一个方向与纸面垂直,磁感应强度为B的匀强磁场,它也恰好从e点射出.
(1)求E与B的比.
(2)求两种情况下粒子的偏转角度.
如图所示,相距L和平行界面将空间分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域,区域Ⅰ和Ⅱ内是垂直纸面、指向读者的匀强磁场,磁感强度分别为
,区域Ⅲ内是匀强电场,电场强度为E,方向从
垂直指向
.现使质量为m、电量为q的带正电粒子以垂直界面的速度
自O点向
射出(O点与
相距
),若粒子所受的重力可以略而不计.为了使正电粒子能按图示的实线轨道运动 (轨道的两段圆弧半径相等)求:
(1)磁感强度之比应是多少?
(2)电场强度E的值应小于多少?
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)