在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图15-5-5所示.一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速率v沿-x方向射入磁场,它恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿+y方向飞出.
图15-5-5
(1)请判断该粒子带何种电荷,并求出其比荷;
(2)若磁场的方向和所在空间范围不变,而磁感应强度的大小变为B′,该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场,但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角,求磁感应强度B′多大?此次粒子在磁场中运动所用时间t是多少?
在某介质中形成一列简谐波,t=0时刻的波形如图中的实线所示.
(1)若波向右传播,零时刻刚好传到B点,且再经过0.6 s,P点也开始起振,求:
①该列波的周期T;
②从t=0时刻起到P点第一次达到波峰时止,O点对平衡位置的位移y0及其所经过的路程s0各为多少?
(2)若该列波的传播速度大小为20 m/s,且波形中由实线变成虚线需要经历0.525 s时间,则该列波的传播方向如何?
在暗室的真空装置中做如下实脸:在竖直放置的平行金属板间的匀强电场中,有一个能产生、
、
三种射线源、从射线源射出的一束射线垂直于电场方向射入电场,如图所示,在于射线源距离为H高处,水平放置两张叠放着的、涂药面朝下的印像纸(比一般纸厚且坚韧的涂有感光药的纸),经射线照射一段时间后把两张印像纸显形。
(1)上面的印像纸有几个暗斑?各是什么射线的痕迹?
(2)下面的印像纸显出一串三个暗斑,试估算中间暗斑与两边暗斑的距离之比?
(3)若在此空间再加上与电场方向垂直的匀强磁场,一次使射线不偏转,一次使
射线不偏转,则两次所加匀强磁场的磁感应强度之比是多少?(已知:
)
如图所示,有界的匀强磁场磁感应强度为B="0.50" T,磁场方向垂直于纸面向里,MN是磁场的左边界.在磁场中A处放一个放射源,内装(镭),
放出某种射线后衰变成(氡).试写出
衰变的方程.若A距磁场的左边界MN的距离OA="1.0" m时,放在MN左侧的粒子接收器接收到垂直于边界MN方向射出的质量较小的粒子,此时接收器位置距经过OA的直线1.0 m.由此可以推断出一个静止镭核
衰变时放出的能量是多少?保留两位有效数字.(取1 u=1.6×10-27 kg,电子电量e=1.6×10-19 C)
如图所示,水平面内平行放置两根裸铜导轨,导轨间距为L,一根裸铜棒ab垂直导轨放置在导轨上面,铜棒质量为m,可无摩擦地在导轨上滑动,两导轨右端与电阻R相连,铜棒和导轨的电阻不计,两根一样的弹簧,左端固定在木板上,右端与铜棒相连,弹簧质量与铜棒相比可不计.开始时铜棒作简谐运动,为平衡位置,振幅Am,周期是Ts,最大速度为v.加一垂直导轨平面的磁感应强度为B的匀强磁场后,发现铜棒作阻尼运动,如果同时给铜棒施加一水平力F,则发现铜棒仍然作原简谐运动.问:
图11-8
(1)铜棒作阻尼运动的原因是________________.
(2)关于水平变力F的情况,下列判断正确的是________________
A.F的方向总是与弹簧弹力的方向相同 | B.F的大小总是与安培力大小相等 |
C.F的大小不变方向变化 | D.F可以为恒力 |
(3)如果铜棒中的电流按正弦规律变化,那么每次全振动中外界供给铜棒的能量是多少?
如图所示,静止在匀强磁场中的Li核俘获一个速度为v0=7.7×104m/s的中子而发生核反应,
Li+
n
H+
He,
若已知He的速度为v2=2.0×104m/s,其方向跟中子反应前的速度方向相同,求:
(1) H的速度是多大?
(2)在图中画出粒子H和
He的运动轨迹,并求它们的轨道半径之比.
(3)当粒子He旋转了3周时,粒子
H旋转几周?