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如图8-2-15所示,一个理想边界为PQMN的匀强磁场区域,磁场宽度为d,方向垂直纸面向里.一电子从O点沿纸面垂直PQ以速度v0进入磁场.若电子在磁场中运动的轨道半径为2d.O′在MN上,且OO′与MN垂直.下列判断正确的是(  )

图8-2-15

A.电子将向右偏转

B.电子打在MN上的点与O′点的距离为d

C.电子打在MN上的点与O′点的距离为

D.电子在磁场中运动的时间为

D


解析:

电子在磁场中运动的轨迹如图.

由几何知识,θ=30°,电子打在MN上的点与O′点的距离为.电子的运动半径,运动时间,由以上两式得,选项D正确.

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科目:高中物理 来源: 题型:

在足够大的真空空间中,存在水平向右方向的匀强电场,若用绝缘细线将质量为m的带正电小球悬挂在电场中,静止时细线与竖直方向夹角θ=37°.现将该小球从电场中的某点竖直向上抛出,抛出的初速度大小为v0,如图3-2-15所示.求:

图3-2-15

(1)小球在电场内运动过程中的最小速率;

(2)小球从抛出至达到最小速率的过程中,电场力对小球做的功.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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回旋加速器是用于加速带电粒子流,使之获得很大动能的仪器,其核心部分是两个D形金属扁盒,两盒分别和一高频交流电源两极相接,以便在盒间狭缝中形成匀强电场,使粒子每穿过狭缝都得到加速;两盒放在匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面.粒子源置于盒的圆心附近,若粒子源射出的粒子电荷量为q,质量为m,粒子最大回旋半径为Rm,其运动轨迹如图8-3-15所示.问:

图8-3-15

(1)粒子在盒内做何种运动?

(2)粒子在两盒间狭缝内做何种运动?

(3)所加交变电压频率为多大?粒子运动角速度多大?

(4)粒子离开加速器时速度多大?

(5)设两D形盒间电场的电势差为U,盒间距离为d,求加速到上述能量所需时间.

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如图8-3-15所示,匀强电场方向与水平线间夹角θ=30°,斜向右上方,电场强度为E,质量为m的小球带负电,以初速度v0开始运动,初速度方向与电场方向一致.

图8-3-15

(1)若小球的带电荷量为q,为使小球能做匀速直线运动,应对小球施加的恒力F1的大小和方向如何?

(2)若小球的带电荷量为q=,为使小球能做直线运动,应对小球施加的最小恒力F2的大小和方向如何?

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两个质量相同的小球A、B中间用轻弹簧相连,放在光滑的水平面上,A球挨着左墙壁,如图8-7-15所示.若用水平向左的瞬时冲量I作用于球B,球B将弹簧压缩,弹簧的最大弹性势能是4 J.当球A离开墙壁瞬间,球B的动量大小是2 kg·m/s.则B球的质量是_____;水平冲量I的大小是______.

图8-7-15

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