如图所示,竖直平面内的直角坐标系中,第I象限内无电场和磁场,第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限有水平向外的匀强磁场和竖直方向的匀强电场(图中未画出),第Ⅱ、Ⅲ象限的磁场的磁感应强度大小均为B1(未知),第 Ⅳ象限的磁场的磁感应强度大小为B2(未知)。一质量为m、电荷量为q的带正电小球从第I象限内坐标为(4aa)(a>0)的A点由静止释放,小球进入第Ⅳ象限后做匀速圆周运动,然后垂直y轴进入第Ⅲ象限,最后沿x轴正方向进入第I象限,结果恰好回到A点。重力加速度大小为g,空气阻力不计。求:
(1)匀强电场的电场强度的大小E及方向;
(2)B1B2的比值;
(3)小球从A点出发至回到A点所用的时间t
当前题号:1 | 题型:解答题 | 难度:0.99
如图所示,某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场,电场方向水平向右,磁场方向垂直纸面向里,一带电微粒由a点进入场区并刚好能沿ab直线向上运动,下列说法正确的是( )
A.微粒一定带负电B.微粒可能做匀变速运动
C.微粒的电势能一定增加D.微粒的机械能一定增加
当前题号:2 | 题型:多选题 | 难度:0.99
图为一速度选择器,内有一磁感应强度为B,方向垂直纸面向外的匀强磁场,一束粒子流以速度v水平射入,为使粒子流经磁场时不偏转(不计重力),则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场,关于这处电场场强大小和方向的说法中,正确的是( )
A.大小为B/v,粒子带正电时,方向向上
B.大小为B/v,粒子带负电时,方向向上
C.大小为Bv,方向向下,与粒子带何种电荷无关
D.大小为Bv,方向向上,与粒子带何种电荷无关
当前题号:3 | 题型:单选题 | 难度:0.99
质谱仪的工作原理示意图如图,它由速度选择器和有边界的偏转磁场构成。速度选择器由两块水平放置的金属板构成。由三种电量均为q、质量不同的粒子组成的粒子束沿水平向右的方向射入速度选择器,该粒子束沿直线穿过底板上的小孔O进入偏转磁场,最终三种粒子分别打在底板MN上的abc三点,且ac的间距为。已知底板MN左右两侧的匀强磁场方向均垂直纸面向外,且磁感应强度的大小分别为B1、B2,速度选择器中匀强电场的场强大小为E,不计粒子的重力以及它们之间的相互作用,下列说法正确的是(  )
A.速度选择器中的电场方向向上
B.三种粒子的速度大小均为
C.三种粒子中打在c点的粒子质量最大
D.打在ac两点的粒子质量差为
当前题号:4 | 题型:多选题 | 难度:0.99
如图所示,质量为m的小球穿在足够长的水平固定直杆上处于静止状态,现对小球同时施加水平向右的恒力F0和竖直向上的力F,使小球从静止开始向右运动,其中竖直向上的力F大小始终与小球的速度成正比,即Fkv(图中未标出),已知小球与杆间的动摩擦因数为,下列说法中正确的是
A.小球先做加速度增大的加速运动,后做加速度减小的减速运动
B.小球先做加速度减小的加速运动,后做加速度增大的减速运动直到静止
C.小球的最大加速度为
D.小球的最大速度为
当前题号:5 | 题型:单选题 | 难度:0.99
如图所示,虚线PQ左上方存在有垂直于纸面向外的匀强磁场,甲、乙两个带正电的粒子先后由静止经过相同电压加速后,分别以速度vvPQ上的O点沿纸面射入磁场,结果两粒子从PQ上的同一点射出磁场.已知vv之间的夹角α=60°,vPQ之间的夹角β=30°,不计甲、乙两粒子的重力及甲、乙之间的作用力.设甲、乙在磁场中运动的时间分别为tt,以下关系正确的是( )
A.vv=1:2B.vv=2:1
C.tt=3:4D.tt=3:2
当前题号:6 | 题型:多选题 | 难度:0.99
质谱仪可用来对同位素进行分析,其主要由加速电场和边界为直线PQ的匀强偏转磁场组成,如图甲所示。某次研究的粒子束是氕核和氘核组成的,粒子从静止开始经过电场加速后,从边界上的O点垂直于边界进入偏转磁场,氕核最终到达照相底片上的M点,测得OM间的距离为d,粒子的重力忽略不计,求:
(1)偏转磁场的方向(选答“垂直纸面向外”或“垂直纸面向里”);
(2)本次研究的粒子在照相底片上都能检测到,照相底片的放置区域的长度L至少多大;
(3)若偏转磁场的区域为圆形,且与PQ相切于O点,如图乙所示,其他条件不变,要保证氘核进入偏转磁场后不能打到PQ边界上(PQ足够长),求磁场区域的半径R应满足的条件。
当前题号:7 | 题型:解答题 | 难度:0.99
如图所示,以O为坐标原点建立直角坐标系,等边三角形OMN内部存在垂直纸面向里的匀强磁场,MN边界上放有一绝缘挡板,第四象限内有沿y轴负方向的匀强电场。现有一质量、电荷量的带负电微粒从y轴上的A点,以的初速度沿轴正方向射入电场,从轴上坐标为(1m,0)的C点平行于ON方向进入三角形磁场区域,在磁场中偏转后垂直打到挡板MN的中点E上,并原速弹回(粒子带电荷量不变)。最后经过y轴上的D点(图中未画出)射入第二象限。粒子重力不计,计算结果可保留根式。求:
(1)匀强电场的电场强度大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小;
(3)粒子从A点运动到D点的总时间。
当前题号:8 | 题型:解答题 | 难度:0.99
如图所示,在第一象限内有垂直纸面向里和向外的匀强磁场,磁感应强度分别为B1=0.1T、B2=0.05T,分界线OMx轴正方向的夹角为α.在第二、三象限内存在着沿x轴正方向的匀强电场,电场强度E=1×104V/m.现有一带电粒子由x轴上A点静止释放,从O点进入匀强磁场区域.已知A点横坐标xA=5×10-2m,带电粒子的质量m=1.6×1024kg,电荷量q=+1.6×1015
A.
(1)求粒子到达O点时的速度大小;
(2)如果α=30°,则粒子能经过OM分界面上的哪些点?
(3)如果α=30°,让粒子在OA之间的某点释放,要求粒子仍能经过(2)问中的那些点,则粒子释放的位置应满足什么条件?
当前题号:9 | 题型:解答题 | 难度:0.99
如图所示,竖直墙壁MN左侧同时存在相互正交的电场和磁场,其中匀强电场的电场强度大小为E,方向水平向右,匀强磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的小滑块从A点由静止开始沿MN下滑,到达C点时离开MN做曲线运动。AC两点间距离为h,重力加速度为g,滑块与墙壁间的动摩擦因数为
(1)求自A运动到C所花的时间t
(2)若D点为小滑块在电场力、洛伦兹力及重力作用下运动过程中速度最大的位置,此时速度大小为vD,求此时的加速度aD的大小;
(3)当小滑块运动到D点时撤去磁场,此后小滑块继续运动到水平地面上的P点。从D点运动到P点的时间为t,求从DP的位移大小和方向(方向用与vD夹角的正切表示)。
当前题号:10 | 题型:解答题 | 难度:0.99