如图所示,一绝缘细圆环半径为r,环面处于竖直平面内,场强为E的水平匀强电场与圆环平面平行。环上穿有一电量为+q、质量为m的小球,可沿圆环做无摩擦的圆周运动。电场力大小等于重力,重力加速度为g,若小球能完成完整的圆周运动,则
(1)小球经水平直径左端A点时的速度大小vA是多大?
(2)当小球运动到圆环的最低点B点时,速度又是多大?此时小球对圆环的作用力是多少?
如图6-2-16所示,平板小车停在光滑水平面上,质量均为m的物块A和B从小车两端相向滑上小车上表面,它们的水平速度大小分别为2v0和v0.若小车质量为m,A和B与小车间的动摩擦因数均为μ,试问经过多少时间A和B相对静止?(小车足够长,A、B不相撞)
如图所示,在直角坐标系的第一、二象限内有垂直于纸面的匀强磁场,第三象限有沿轴负方向的匀强电场;第四象限无电场和磁场。现有一质量为
、电荷量为
的粒子以速度
从
轴上的
点沿
轴负方向进入电场,不计粒子的重力,粒子经
轴上的
点和
点最后又回到
点,设
,
,求:
(1)带电粒子的电性,电场强度的大小;
(2)带电粒子到达点时的速度大小和方向;
(3)匀强磁场的磁感应强度的大小和方向;(4)粒子从
点进入电场,经
、
点最后又回到
点所用的时间?
如图所示,空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场,左侧匀强电场的场强大小为、方向水平向右,其宽度为
;中间区域匀强磁场的磁感强度大小为
、方向垂直纸面向外;右侧匀强磁场的磁感强度大小也为
、方向垂直纸面向里.一个带正电的粒子(质量
,电量
,不计重力)从电场左边缘
点由静止开始运动,穿过中间磁场区域进入右侧磁场区域后,又回到了
点,然后重复上述运动过程.求:
(1)中间磁场区域的宽度;
(2)带电粒子从点开始运动到第一次回到
点时所用的时间
?
如图所示,粒子源S可以不断地产生质量为、电荷量为
的粒子(重力不计),粒子从
孔漂进(初速不计)一个水平方向的加速电场,再经小孔
进入相互正交的匀强电场和匀强磁场区域,电场强度大小为
,磁感应强度大小为
,方向如图.虚线PQ、MN之间存在着水平向右的匀强磁场,磁感应强度大小为
(图中未画出).有一块折成直角的硬质塑料板abc(不带电,宽度很窄,厚度不计)放置在PQ、MN之间(截面图如图),
、
两点恰在分别位于PQ、MN上,
,
,现使粒子能沿图中虚线
进入PQ、MN之间的区域,求:
(1)求加速电压;
(2)假设粒子与硬质塑料板相碰后,速度大小不变,方向变化遵守光的反射定律,粒子在PQ、MN之间的区域中运动的时间和路程分别是多少?
如图所示:在真空中,半径为的圆形区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,在磁场右侧有一对平行金属板
和
,两板间距离为
,板长为
,板的中心线
与磁场的圆心
在同一直线上,有一电荷量为
、质量为
的带电的粒子,以速度
从圆周上的
点沿垂直于半径
并指向圆心的方向进入磁场平面,当从圆周上的
点水平飞出磁场时,给
、
板加上如下图所示电压,最后粒子刚好以平行于
板的速度,从
板的边缘飞出(不计粒子重力),求
(1)磁场的磁感应强度;
(2)求交变电压的周期和电压
的值;
(3)若时,该粒子从
、
板右侧沿板的中心线仍以速率
向左射入
、
之间,求粒子从磁场中射出的点到
点的距离?