如图所示,左侧装置内存在着匀强磁场和方向竖直向下的匀强电场,装置上下两极板间电势差为U,间距为L,右侧为“梯形”匀强磁场区域ACDH,其中,AH//CD, =4L。一束电荷量大小为q、质量不等的带电粒子(不计重力、可视为质点),从狭缝S1射入左侧装置中恰能沿水平直线运动并从狭缝S2射出,接着粒子垂直于AH、由AH的中点M射入“梯形”区域,最后全部从边界AC射出。若两个区域的磁场方向均水平(垂直于纸面向里)、磁感应强度大小均为B,“梯形”宽度
=L,忽略电场、磁场的边缘效应及粒子间的相互作用。
(1)判定这束粒子所带电荷的种类,并求出粒子速度的大小;
(2)求出这束粒子可能的质量最小值和最大值;
(3)求出(2)问中偏转角度最大的粒子在“梯形”区域中运动的时间。
如图所示,用两根轻绳和一根轻弹簧将质量均为m的A、B两小球以及水平天花板上的固定点O之间两两连接,然后用一水平方向的恒力作用于A球上,此时两根轻绳均处于直线状态,且OB绳恰好处于竖直方向,两球均处于静止状态。已知三段长度之比为OA:AB:OB =3:4:5,重力加速度为g 。试确定:弹簧OA的拉力.
若突然将恒力撤去,则撤去瞬间,小球A的加速度.
如图所示,在水平面上固定一光滑金属导轨HGDEF,EF∥GH,DE=EF=DG=GH=EG=L.一质量为m足够长导体棒AC垂直EF方向放置于在金属导轨上,导轨与导体棒单位长度的电阻均为r.整个装置处在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中.现对导体棒AC施加一水平向右的外力,使导体棒从D位置开始以速度v0沿EF方向做匀速直线运动,导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触.求导体棒运动到FH位置,即将离开导轨时,FH两端的电势差.
关于导体棒运动过程中回路产生感应电流,小明和小华两位同学进行了讨论.小明认为导体棒在整个运动过程中是匀速的,所以回路中电流的值是恒定不变的;小华则认为前一过程导体棒有效切割长度在增大,所以电流是增大的,后一过程导体棒有效切割长度不变,电流才是恒定不变的.你认为这两位同学的观点正确吗?请通过推算证明你的观点.
求导体棒从D位置运动到EG位置的过程中,导体棒上产生的焦耳热.
在地面上方某处的真空室里存在着水平方向的匀强电场,以水平向右和竖直向上为x轴、y轴正方向建立如图所示的平面直角坐标系.一质量为m、带电荷量为+q的微粒从点P(l,0)由静止释放后沿直线PQ运动.当微粒到达点Q(0,-l)的瞬间,突然将电场方向顺时针旋转900,同时加上一个垂直于纸面向外的匀强磁场(图中未画出),磁感应强度的大小B=,该磁场有理想的下边界,其他方向范围无限大.已知重力加速度为g.求:
匀强电场的场强E的大小
欲使微粒不从磁场下边界穿出,该磁场下边界的y轴坐标值应满足什么条件?
求微粒从P点开始运动到第二次经过y轴所需要的时间。
一光滑圆环固定在竖直平面内,环上套着两个小球A和B(中央有孔),A、B间由细绳连接着,它们处于如图中所示位置时恰好都能保持静止状态。此情况下,B球与环中心O处于同一水平面上,AB间的细绳呈伸直状态,与水平线成300夹角。已知B球的质量为m,求:细绳对B球的拉力和A球的质量;
若剪断细绳瞬间A球的加速度;
剪断细绳后,B球第一次过圆环最低点时对圆环的压力.
如图甲所示,MN左侧有一垂直纸面向里的匀强磁场。现将一边长为l、质量为m、电阻为R的正方形金属线框置于该磁场中,使线框平面与磁场方向垂直,且bc边与磁场边界MN重合。当t=0时,对线框施加一水平拉力F,使线框由静止开始向右做匀加速直线运动;当t=t0时,线框的ad边与磁场边界MN重合。图乙为拉力F随时间t变化的图线。
求:匀加速运动的加速度a和t0时刻
线框的速率v大小
磁场的磁感应强度B的大小
线圈穿出磁场的过程中,通过线圈感应电量q