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,
。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
,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,在直角坐标系xoy的第一象限中分布着沿y轴负方向的匀强电场,在第四象限中分布着方向向里垂直纸面的匀强磁场。一个质量为m、电荷量大小为q的带正电微粒,在A点(0,3)以初速度υ0=120m/s平行x轴射入电场区域,然后从电场区域进入磁场,又从磁场进入电场,并且先后只通过x轴上的P点(6,0)和Q点(8,0)各一次。已知该微粒的比荷为
=102C/kg,微粒重力不计。
求:
(1)微粒从A到P所经历的时间和加速度的大小;
(2)求出微粒到达P点时速度方向与x轴正方向的夹角;
(3)电场强度E和磁感强度B的大小。
如图甲所示,一对平行光滑导轨固定在水平面上,两导轨间距l=0.20 m,电阻R=1.0 Ω。有一导体杆静止地放在导轨上,与两导轨垂直,杆及导轨的电阻皆可忽略不计,整个装置处于磁感应强度B=0.50 T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下.现用一外力F沿导轨方向拉杆,使之做匀加速运动,测得力F与时间t的关系如图乙所示.求出杆的质量m和加速度a大小。
如图所示,一带电小球质量m=1kg,用长度L=1m绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,静止时悬线与竖直方向成θ= 53°,已知sin53°=0.8,cos53°=0.6,取重力加速度g=10m/s2。
(1)求小球所受的电场力的大小F;
(2)若仅将电场强度大小突然减小为原来的
,求小球摆到最低点时的速度大小υ和细线对小球的拉力大小T。
(8分) 如图所示,水平放置的两根平行金属导轨相距L= 0.2m,上面静置一质量m= 0.04kg的均匀金属棒ab,且与导轨垂直,导轨和棒ab电阻忽略不计,电源电动势E= 6V、内阻r= 0.5Ω。滑动变阻器调到R= 2.5Ω时,要使棒ab对导轨的压力恰好为零,需在棒ab所在位置施加一个与棒ab垂直的水平匀强磁场,问:(取重力加速度g=10m/s2)
(1)流过棒ab的电流多大?
(2)该匀强磁场的方向如何?
(3)该匀强磁场的磁感应强度为多大?
如图,天花板下悬挂着用两根长为L=1. 0m的细线连接a、b两个小球。a球质量ma =0.7kg,b球质量为mh=0. 9kg。现在b球上施加一从零开始缓慢增大的水平力F,当F=122N时,这个力不再变化。求力F作用的服中系统增加的机械能。