如图所示,a、b、c、d为某匀强电场中的四个点,且ab∥cd、ab⊥bc,bc=cd=2ab=2l,电场线与四边形所在平面平行。已知φa=20 V,φb=24 V,φd=8 V。一个质子经过b点的速度大小为v0,方向与bc夹角为45°,一段时间后经过c点,e为质子的电量,不计质子的重力,则( )
A.c点电势为14 V
B.场强的方向由a指向d
C.质子从b运动到c所用的时间为
D.质子运动到c时的动能为16 eV
答案
C
解 :设在地面上方的真空室内存在匀强电场和匀强磁场.已知电场强度和磁感应强度的方向是相同的,电场强度的大小E=4.0伏/米,磁感应强度的大小B=0.15特.今有一个带负电的质点以v=20米/秒的速度在此区域内沿垂直场强方向做匀速直线运动,求此带电质点的电量与质量之比q/m以及磁场的所有可能方向(角度可用反三角函数表示).
在图中虚线所示的区域存在匀强电场和匀强磁场.取坐标如图所示,一带电粒子沿x轴正方向进入此区域,在穿过此区域的过程中运动方向始终不发生偏转.不计重力的影响,电场强度E和磁感应强度B的方向可能是
A.E和B都沿x轴方向
B.E沿y轴正向,B沿z轴正向
C.E沿z轴正向,B沿y轴正向
D.E、B都沿z轴方向
空间某区域内存在水平方向的匀强磁场B,在磁场区域内有两根相距的平行金属导轨PQ、MN,固定在竖直平面内,如图所示。PM间连接有阻值为R的电阻;QN间连接着两块水平放置的平行金属板a、b,两板相距。一根电阻为r的细导体棒cd,导体棒与导轨接触良好,不计导轨和导线的电阻。若导体棒cd以速率V向右匀速运动时,在平行金属板a、b之间有一个带电液滴恰好在竖直平面内做匀速圆周运动。求:
(1)液滴带什么电?为什么?
(2)若带电液滴的重量为mg,求滴液的带电量q是多少?
(3)带电液滴在a、b之间做匀速圆周运动时,从图中的P点开始,当位移大小恰好等于该圆的直径时,所对应的时间可能是多少?
如图甲所示,两平行金属板的板长l=0.20m,板间距d=6.0×10―2m,在金属板右侧有一范围足够大的方向垂直于纸面向里的匀强磁场,其边界为MN,MN与金属板垂直。金属板的下极板接地,两板间的电压u随时间变化的图线如图乙所示,匀强磁场的磁感应强度B=1.0×10―2T。现有带正电的粒子以=5.0×105m/s的速度沿两板间的中线OO′连续进入电场,经电场后射入磁场。已知带电粒子的比荷=108C/kg,粒子的重力忽略不计,假设在粒子通过电场区域的极短时间内极板间的电压可以看作不变,不计粒子间的作用。(计算中取=tan15°)。
(1)求t=0时刻进入的粒子,经边界MN射入磁场和射出磁场的两点间距离;
(2)求t=0.3s时刻进入的粒子,在磁场中运动的时间;
(3)试证明:在以上装置不变时,以射入电场的,比荷相同的带电粒子,经边界MN射入磁场和射出磁场的两点间距离都相等。
如图所示,在距地面一定高度的地方以初速度v0向右水平抛出一个质量为m,带负电,电量为Q的小球,小球的落地点与抛出点之间有一段相应的水平距离。求:
(1)若在空间加上一竖填方向的匀强电场,使小球的水平距离增加为原来的2倍,求此电场场强的大小和方向
(2)若除加上上述匀强电场外,再加上一个与v0方向垂直的水平匀强磁场,使小球抛出后恰好做匀速直线运动,求此匀强磁场感应强度的大小和方向
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