如图所示,是位于足够大的绝缘光滑水平桌面内的平面直角坐标系,虚线MN是∠的角平分线.在MN的左侧区域,存在着沿轴负方向、场强为E的匀强电场;在MN的右侧区域,存在着方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场,现有一带负电的小球从y轴上的P(0,L)点,在电场力作用下由静止开始运动,小球到达虚线MN上的Q点时与另一个不带电的静止小球发生碰撞,碰后两小球粘合在一起进入磁场,它们穿出磁场的位置恰好在O点.若、两小球的质量相等且均可视为质点,、碰撞过程中无电荷量损失,不计重力作用.求:
(1)小球的比荷(即电荷量与质量之比);
(2)过O点后,粘在一起的两个小球再次到达虚线MN上的位置坐标(结果用E、B、L表示).
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如图所示,是位于足够大的绝缘光滑水平桌面内的平面直角坐标系,虚线MN是∠的角平分线.在MN的左侧区域,存在着沿轴负方向、场强为E的匀强电场;在MN的右侧区域,存在着方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场,现有一带负电的小球从y轴上的P(0,L)点,在电场力作用下由静止开始运动,小球到达虚线MN上的Q点时与另一个不带电的静止小球发生碰撞,碰后两小球粘合在一起进入磁场,它们穿出磁场的位置恰好在O点.若、两小球的质量相等且均可视为质点,、碰撞过程中无电荷量损失,不计重力作用.求:
(1)小球的比荷(即电荷量与质量之比);
(2)过O点后,粘在一起的两个小球再次到达虚线MN上的位置坐标(结果用E、B、L表示).
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如图所示,xOy是位于足够大的绝缘光滑水平桌面内的平面直角坐标系,虚线MN是∠xOy的角平分线.在MN的左侧区域,存在着沿x轴负方向、场强为E的匀强电场;在MN的右侧区域,存在着方向竖直向下,磁感应强度为B的匀强磁场.现有一带负电的小球a从y轴上的P(0,l)点,在电场力作用下由静止开始运动,a球到达虚线MN上的Q点时与另一个不带电的静止小球b发生碰撞,碰后两小球粘合在一起进入磁场,它们穿出磁场的位置恰好在O点.若a、b两小球的质量相等且均可视为质点,a、b碰撞过程中无电荷量损失.求:
(1)a、b两球碰撞合在一起进入磁场中的速度大小;
(2)a球的比荷k(即电荷量与质量之比);
(3)过O点后,粘在一起的两个小球再次到达虚线MN上的位置坐标(结果用E、B、l表示).
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(12分)如图甲所示,空间存在一有界匀强磁场,磁场的左边界如虚线所示,虚线右侧足够大区域存在磁场,磁场方向竖直向下.在光滑绝缘水平面内有一长方形金属线框, ab边长为l=0.2m,线框质量m=0.1kg、电阻R=0.1Ω,在水平向右的外力F作用下,以初速度v0=1m/s匀加速进入磁场,外力F大小随时间t变化的图线如图乙所示.以线框右边刚进入磁场时开始计时,求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B
(2)线框进入磁场的过程中,通过线框的电荷量q;
(3)若线框进入磁场过程中F做功为WF=0.27J,求在此过程中线框产生的焦耳热Q。
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如图所示,空间存在一有界匀强磁场,磁场的左边界如虚线所示,虚线右侧足够大区域存在磁场,磁场方向竖直向下,在光滑绝缘水平面内有一长方形金属线框,ab边长为L=0.2m,线框质量m=0.1kg,电阻R=0.1Ω,在水平向右的外力F作用下,以初速度=1m/s匀加速进入磁场,外力F大小随时间t变化的图线如图所示,以线框右边刚进入磁场时开始计时,求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B;
(2)线框进入磁场的过程中,通过线框的电荷量;
(3)若线框进入磁场过程中F做功为=0.27J,求在此过程中线框产生的焦耳热Q。
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如图甲所示,空间存在一有界匀强磁场,磁场的左边界如虚线所示,虚线右侧足够大区域存在磁场,磁场方向竖直向下.在光滑绝缘水平面内有一长方形金属线框,ab边长为l=0.2m,线框质量m=0.1kg、电阻R=0.1Ω,在水平向右的外力F作用下,以初速度v0=1m/s匀加速进入磁场,外力F大小随时间t变化的图线如图乙所示.以线框右边刚进入磁场时开始计时,求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B
(2)线框进入磁场的过程中,通过线框的电荷量q;
(3)若线框进入磁场过程中F做功为WF=0.27J,求在此过程中线框产生的焦耳热Q.
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如图所示,竖直平面内的直角坐标系xoy中,在x<0的区域内存在竖直方向的匀强电场(图中未画出),第三象限内平行于y轴的虚线左侧区域I中还存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场.有一长为8.5L的绝缘粗糙直杆沿与x轴正方向成=37°固定放置,其PQ段中点恰好与坐标原点O重合,端点Q在区域I的边界上.质量为m、电荷量为q(q>0)的小球(可视为质点)穿在直杆上,小球可在杆上自由滑动.将小球从P点静止释放,小球沿杆运动,随后从Q端离开直杆进入区域I,小球在区域I中恰好做匀速圆周运动,一段时间后垂直穿过x轴.已知PQ段长度为L,小球和杆之间的动摩擦因数0.5,整个过程中小球所带电荷量不变,重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8 . 求
(1)场强的大小及方向;
(2)磁感应强度的大小;
(3)若改变小球在直杆上静止释放的位置,求小球从Q点经磁场偏转后直接到达x轴的时间.
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如图所示,一足够大的光滑绝缘水平桌面上建一直角坐标系xOy,空间存在垂直桌面向下的匀强磁场。一带电小球A(可视为质点)从坐标原点O以速度v沿着x轴正方向入射,沿某一轨迹运动,从(0,d)坐标向左离开第I象限。若球A在第I象限的运动过程中与一个静止、不带电的小球B(可视为质点)发生弹性正碰,碰后两球电量均分,球B的速度是球A的3倍。若不论球B初始置于何处,球A碰后仍沿原轨迹运动。球A、B的质量之比为3:1,不计两球之间的库仑力。
(1)判断带电小球A的电性并求出碰后球B的速度大小;
(2)若两球碰后恰好在(,)坐标首次相遇,求球B在第I象限初始位置的坐标;
(3)若将球B置于(,)坐标处,球A、B碰后,在球B离开第I象限时撤去磁场,再过时间Δt恢复原磁场,要使得两球此后的运动轨迹没有交点,求Δt的最小值。
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如图所示,一足够大的光滑绝缘水平桌面上建一直角坐标系xOy,空间存在垂直桌面向下的匀强磁场。一带电小球A(可视为质点)从坐标原点O以速度v沿着x轴正方向入射,沿某一轨迹运动,从(0,d)坐标向左离开第I象限。若球A在第I象限的运动过程中与一个静止、不带电的小球B(可视为质点)发生弹性正碰,碰后两球电量均分,球B的速度是球A的3倍。若不论球B初始置于何处,球A碰后仍沿原轨迹运动。球A、B的质量之比为3:1,不计两球之间的库仑力。
(1)判断带电小球A的电性并求出碰后球B的速度大小;
(2)若两球碰后恰好在(,)坐标首次相遇,求球B在第I象限初始位置的坐标;
(3)若将球B置于(,)坐标处,球A、B碰后,在球B离开第I象限时撤去磁场,再过时间Δt恢复原磁场,要使得两球此后的运动轨迹没有交点,求Δt的最小值。
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