18.(16分)一對平行金屬板水平放置,板間距離為d,板間有磁感應(yīng)強度為B的水平向里的勻強磁場,將金屬板連入如圖所示的電路,已知電源內(nèi)阻為r,滑動變阻器的總電阻為R,現(xiàn)將開關(guān)S閉合,并調(diào)節(jié)滑動觸頭P至右端長度為總長度的
處,一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電質(zhì)點從兩板正中央左端以某一初速度水平飛入場區(qū),恰好做勻速圓周運動.
(1)求電源的電動勢;
(2)若將滑動變阻器的滑動觸頭P調(diào)到R的正中央位置,可以使原帶電質(zhì)點以水平直線從兩板間穿過,求該質(zhì)點進入磁場的初速度v0;
(2)
求出電場強度的大。
(3)求出小球落至N點時的速率.
17.(16分)如圖所示,Oxyz坐標系的y軸豎直向上,坐標系所在的空間存在勻強電場和勻強磁場,電場方向與x軸平行,從y軸上的M(0、H、0)點無初速釋放一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負電的小球,它落在xOz平面上的N(l、0、b)點(l>0,b>0).若撤去磁場則小球落在xOz平面的P(l、0、0)點.已知重力加速度為g.
(1)已知磁場方向與某個坐標軸平行,請確定其可能的具體方向.
16.(16分)電子質(zhì)量為m、電量為e,從坐標原點O處沿xOy平面射入第一象限,射入時速度方向不同,速度大小均為v0,如圖所示.現(xiàn)在某一區(qū)域加方向向外且垂直于xOy平面的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,若這些電子穿過磁場后都能垂直射到熒光屏MN上,熒光屏與y軸平行,求:
(1)熒光屏上光斑的長度;
(2)所加磁場范圍的最小面積.
15.(14分)如圖所示,半徑為R的光滑圓環(huán)固定在光滑水平面上,圓環(huán)中心安放一帶電量為Q的正電荷,另有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直圓環(huán)平面.已知一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球貼著圓環(huán)內(nèi)壁做圓周運動,若小球的運動速率從零開始逐漸增大,請?zhí)骄繄A環(huán)對小球的水平彈力FN將如何變化?
(2)若射入磁場的速度改為
m/s,其他條件不變,試用斜線畫出該束粒子在磁場中可能出現(xiàn)的區(qū)域,要求有簡要的文字說明.(
,
)
14.(14分)如圖所示,在真空中半徑
m的圓形區(qū)域內(nèi),有磁感應(yīng)強度B=0.2T,方向如圖的勻強磁場,一束帶正電的粒子以初速度
m/s,從磁場邊界上直徑ab的a端沿各個方向射入磁場,且初速方向都垂直于磁場方向,若該束粒子的比荷
C/kg,不計粒子重力.求:
(1)粒子在磁場中運動的最長時間.
13.(14分)用一根長L=
(1)小球帶何種電荷?
(2)當(dāng)小球第二次經(jīng)過最低點時,懸線對小球的拉力多大?
A.平行于南北方向,位于小磁針上方
B.平行于東西方向,位于小磁針上方
C.平行于東南方向,位于小磁針下方
D.平行于西南方向,位于小磁針下方
此時從上向下看,小磁針的旋轉(zhuǎn)方向是_________________.
(2)如圖(b)所示,是一個抽成真空的電子射線管,從陰極發(fā)射出來的電子束,在陰極和陽極間的高壓作用下,轟擊到長方形的熒光屏上激發(fā)出熒光,可以顯示出電子束運動的徑跡.實驗表明,在沒有外磁場時,電子束是沿直線前進的.如果把射線管放在蹄形磁鐵的兩極間,熒光屏上顯示的電子束運動徑跡發(fā)生了彎曲,這表明:___________,圖中a為____極.
(3)如圖(c)所示,兩條平行直導(dǎo)線,當(dāng)通以相同方向的電流時,它們相互________,當(dāng)通以相反方向的電流時,它們相互___________,這時每個電流都處在另一個電流的磁場里,因而受到磁場力的作用.也就是說,電流和電流之間,就像磁極和磁極之間一樣,也會通過磁場發(fā)生相互作用.
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