18.(16分)一对平行金属板水平放置,板间距离为d,板间有磁感应强度为B的水平向里的匀强磁场,将金属板连入如图所示的电路,已知电源内阻为r,滑动变阻器的总电阻为R,现将开关S闭合,并调节滑动触头P至右端长度为总长度的
处,一质量为m、电荷量为q的带电质点从两板正中央左端以某一初速度水平飞入场区,恰好做匀速圆周运动.
(1)求电源的电动势;
(2)若将滑动变阻器的滑动触头P调到R的正中央位置,可以使原带电质点以水平直线从两板间穿过,求该质点进入磁场的初速度v0;
(2)
求出电场强度的大小.
(3)求出小球落至N点时的速率.
17.(16分)如图所示,Oxyz坐标系的y轴竖直向上,坐标系所在的空间存在匀强电场和匀强磁场,电场方向与x轴平行,从y轴上的M(0、H、0)点无初速释放一个质量为m、电荷量为q的带负电的小球,它落在xOz平面上的N(l、0、b)点(l>0,b>0).若撤去磁场则小球落在xOz平面的P(l、0、0)点.已知重力加速度为g.
(1)已知磁场方向与某个坐标轴平行,请确定其可能的具体方向.
16.(16分)电子质量为m、电量为e,从坐标原点O处沿xOy平面射入第一象限,射入时速度方向不同,速度大小均为v0,如图所示.现在某一区域加方向向外且垂直于xOy平面的匀强磁场,磁感应强度为B,若这些电子穿过磁场后都能垂直射到荧光屏MN上,荧光屏与y轴平行,求:
(1)荧光屏上光斑的长度;
(2)所加磁场范围的最小面积.
15.(14分)如图所示,半径为R的光滑圆环固定在光滑水平面上,圆环中心安放一带电量为Q的正电荷,另有磁感应强度为B的匀强磁场垂直圆环平面.已知一质量为m、带电量为+q的小球贴着圆环内壁做圆周运动,若小球的运动速率从零开始逐渐增大,请探究圆环对小球的水平弹力FN将如何变化?
(2)若射入磁场的速度改为
m/s,其他条件不变,试用斜线画出该束粒子在磁场中可能出现的区域,要求有简要的文字说明.(
,
)
14.(14分)如图所示,在真空中半径
m的圆形区域内,有磁感应强度B=0.2T,方向如图的匀强磁场,一束带正电的粒子以初速度
m/s,从磁场边界上直径ab的a端沿各个方向射入磁场,且初速方向都垂直于磁场方向,若该束粒子的比荷
C/kg,不计粒子重力.求:
(1)粒子在磁场中运动的最长时间.
13.(14分)用一根长L=
(1)小球带何种电荷?
(2)当小球第二次经过最低点时,悬线对小球的拉力多大?
A.平行于南北方向,位于小磁针上方
B.平行于东西方向,位于小磁针上方
C.平行于东南方向,位于小磁针下方
D.平行于西南方向,位于小磁针下方
此时从上向下看,小磁针的旋转方向是_________________.
(2)如图(b)所示,是一个抽成真空的电子射线管,从阴极发射出来的电子束,在阴极和阳极间的高压作用下,轰击到长方形的荧光屏上激发出荧光,可以显示出电子束运动的径迹.实验表明,在没有外磁场时,电子束是沿直线前进的.如果把射线管放在蹄形磁铁的两极间,荧光屏上显示的电子束运动径迹发生了弯曲,这表明:___________,图中a为____极.
(3)如图(c)所示,两条平行直导线,当通以相同方向的电流时,它们相互________,当通以相反方向的电流时,它们相互___________,这时每个电流都处在另一个电流的磁场里,因而受到磁场力的作用.也就是说,电流和电流之间,就像磁极和磁极之间一样,也会通过磁场发生相互作用.
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