如图所示,两块平行金属板关于直线对称放置,矩形匀强磁场区域的上边界与直线重合,磁场左边界与两块平行金属板的右端相距L=0.12m。一质量、电荷量的带电粒子以的初速度沿进入电容器,从电容器离开后进入匀强磁场区域,粒子经过磁场偏转,以垂直于直线方向离开(不计粒子重力)。已知电容器极板之间的电压为U=300V,平行板长度L1以及两板间距离d都是,,。求:
(1)粒子飞出两板间电场时的偏转距离和速度;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小。
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如图所示,两块平行金属板关于直线对称放置,矩形匀强磁场区域的上边界与直线重合,磁场左边界与两块平行金属板的右端相距L=0.12m。一质量、电荷量的带电粒子以的初速度沿进入电容器,从电容器离开后进入匀强磁场区域,粒子经过磁场偏转,以垂直于直线方向离开(不计粒子重力)。已知电容器极板之间的电压为U=300V,平行板长度L1以及两板间距离d都是,,。求:
(1)粒子飞出两板间电场时的偏转距离和速度;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小。
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如图所示,在MN左侧有相距为的两块正对的平行金属板P、Q,板长两板带等量异种电荷,上极板带负电。在MN右侧存在垂直于纸面的矩形匀强磁场(图中未画出),其左边界和下边界分别与MN、AA’重合(边界上有磁场)。现有一带电粒子以初速度v0沿两板中央OO′射入,并恰好从下极板边缘射出,又经过在矩形有界磁场中的偏转,最终垂直于MN从A点向左水平射出。 已知A点与下极板右端的距离为d。不计带电粒子重力。求:
1.粒子从下极板边缘射出时的速度;
2.粒子从O运动到A经历的时间;
3.矩形有界磁场的最小面积。
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(17分)如图所示,在MN左侧有相距为的两块正对的平行金属板P、Q,板长两板带等量异种电荷,上极板带负电。在MN右侧存在垂直于纸面的矩形匀强磁场(图中未画出),其左边界和下边界分别与MN、AA’重合(边界上有磁场)。现有一带电粒子以初速度v0沿两板中央OO′射入,并恰好从下极板边缘射出,又经过在矩形有界磁场中的偏转,最终垂直于MN从A点向左水平射出。 已知A点与下极板右端的距离为d。不计带电粒子重力。求:
(1)粒子从下极板边缘射出时的速度;
(2)粒子从O运动到A经历的时间;
(3)矩形有界磁场的最小面积。
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如图所示,竖直放置的光滑平行金属导轨MN、PQ的M点和P点间接一个电阻,在两导轨间OO1O1′O′矩形区域内有垂直导轨平面的匀强磁场。现使与磁场上边界相距d0的ab棒由静止开始释放,若棒在离开磁场前已经做匀速直线运动(棒ab与导轨始终保持良好接触且下落过程中始终保持水平,导轨电阻不计)。则自棒由静止开始释放到离开磁场的过程中,下列速度图像可能正确的是( )
A. B. C. D.
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如图所示,两平行金属板水平放置,板间存在垂直纸面的匀强磁场和电场强度为E的匀强电场。金属板右下方以MN为上边界,PQ为下边界,MP为左边界的区域内,存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁场宽度为d,MN与下极板等高,MP与金属板右端在同一竖直线。一个电荷量为q、质量为m的正离子以初速度在两板间沿平行于金属板的虚线射入金属板间。不计粒子重力。
(1)已知离子恰好做匀速直线运动,求金属板间的磁感应强度B0;
(2)若撤去板间磁场B0,离子恰好从下极板的右侧边缘射出电场,方向与水平方向成30°角,离子进入磁场运动后从磁场边界点射出,求该磁场的磁感应强度B的大小。
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如图甲所示,在边界OO′左侧区域有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向水平向外.右侧水平放置长为L、相距为d的平行金属板M、N,M板左端紧靠磁场边界,磁场边界O点与N板在同一水平面上,边界OO′与水平面的夹角为45º,O1O2为平行板的中线,在两板间存在如图乙所示的交变电场(取竖直向下为正方向).某时刻从O点竖直向上同时发射两个质量均为m、电量均为+q粒子a和b,由于初速度不同,粒子a在图乙中的时刻,从O1点进入板间电场运动,并从O2点射出板间电场;粒子b恰好紧靠M板进入电场,已知交变电场周期,不计粒子重力和粒子间的相互作用.
(1)求粒子a、b从O点射出时的初速度va和vb.
(2)粒子b能穿出板间电场,求电场强度大小E0满足的条件.
(3)若粒子b刚好能穿出板间电场,求粒子b穿过板间电场过程中电场力做的功W.
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如图所示,两根相距为d,摩擦因数为μ的粗糙平行金属导轨放在倾角为θ的斜面上,金属导轨上端连有阻值为R的电阻,在平行于斜面的矩形区域mnop(mp长为l,且平行金属导轨,不考虑磁场的边界效应)存在一个垂直斜面向上的匀强磁场B,一根电阻为r,质量为m的金属棒EF自磁场上边界虚线mn处由静止释放,经过t时间离开磁场区域。求:
(1)t时间内通过电阻R的电量q。
(2)t时间内电阻R产生的焦耳热Q;
(3)沿着导轨向下平行移动磁场区域,从原位置释放金属棒,当它恰好能匀速通过磁场时,磁场的移动距离s和金属棒通过磁场的时间分别是多少?
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如图所示,平行光滑金属导轨由水平部分和倾斜部分平滑连接而成。导轨水平部分的矩形区域MNQP内存在方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.50T。在距离磁场左边界d=0.40m处垂直导轨放置导体棒a,在倾斜导轨高h=0.2m处垂直于导轨放置导体棒b。将b由静止释放,最终a以1m/s的速度离开磁场右边界。已知轨道间距L=0.20m。两棒质量均为0.01kg,两棒电阻均为0.1Ω,不计导轨电阻。导体棒在运动过程中始终垂直于导轨且接触良好。g取10m/s2。忽略磁场边界效应。求:
(1)安培力对导体棒a做的功。
(2)导体棒a刚出磁场时,b的速度大小及两棒之间的距离。
(3)导体棒b的整个运动过程中,安培力对b做的功。
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