豎直放置的半圓形光滑絕緣管道處在如圖所示的勻強(qiáng)磁場中,B=

1、.1豎直放置的半圓形光滑絕緣管道處在如圖所示的勻強(qiáng)磁場中，B=1.1T，管道半徑R=0.8m，其直徑POQ在豎直線上，在管口P處以2ms的速度水平射入一個(gè)帶電小球，可把它視為質(zhì)點(diǎn)，其電荷量為lO-4C(g=lOms2)，試求：(1)小球滑到Q處的速度為多大?(2)若小球從Q處滑出瞬間，管道對它的彈力正好為零，小球的質(zhì)量為多少? 2.兩個(gè)半徑均為R的圓形平板電極，平行正對放置，相距為d，極板間的電勢差為U，板間電場可以認(rèn)為是均勻的。 一個(gè)粒子從正極板邊緣以某一初速度垂直于電場方向射人兩極板之間，到達(dá)負(fù)極板時(shí)恰好落在極板中心。已知質(zhì)子電荷為e，質(zhì)子和中子的質(zhì)量均視為m，忽略重力和空氣阻力的影響，求

2、（1）極板間的電場強(qiáng)度E；（2）粒子在極板間運(yùn)動(dòng)的加速度a；（3）粒子的初速度v0。3. 如圖4，質(zhì)量為1g的小環(huán)帶4×10-4C的正電，套在長直的絕緣桿上，兩者間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2。將桿放入都是水平的互相垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中，桿所在平面與磁場垂直，桿與電場的夾角為37°。若E10NC，B0.5T，小環(huán)從靜止起動(dòng)。求：(1)當(dāng)小環(huán)加速度最大時(shí)，環(huán)的速度和加速度；(2)當(dāng)小環(huán)的速度最大時(shí)，環(huán)的速度和加速度。4湯姆生用來測定電子的比荷(電子的電荷量與質(zhì)量之比)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，真空管內(nèi)的陰極K發(fā)出的電子(不計(jì)初速、重力和電子間的相互作用)經(jīng)加速電壓加速后，穿過A'

3、;中心的小孔沿中心軸O1O的方向進(jìn)入到兩塊水平正對放置的平行極板P和P'間的區(qū)域當(dāng)極板間不加偏轉(zhuǎn)電壓時(shí)，電子束打在熒光屏的中心O點(diǎn)處，形成了一個(gè)亮點(diǎn)；加上偏轉(zhuǎn)電壓U后，亮點(diǎn)偏離到O'點(diǎn)，(O'與O點(diǎn)的豎直間距為d，水平間距可忽略不計(jì)此時(shí)，在P和P'間的區(qū)域，再加上一個(gè)方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場調(diào)節(jié)磁場的強(qiáng)弱，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B時(shí)，亮點(diǎn)重新回到O點(diǎn)已知極板水平方向的長度為L1，極板間距為b，極板右端到熒光屏的距離為L2(如圖所示) (1)求打在熒光屏O點(diǎn)的電子速度的大小。(2)推導(dǎo)出電子的比荷的表達(dá)式 1解：(1)小球從P滑到Q處的過程中，據(jù)機(jī)械能守恒定律有

4、：mg×2R=代人數(shù)據(jù)得v0=6ms(2)對Q處的小球受力分析如圖所示，據(jù)牛頓第二定律有：qvBmg=代人數(shù)據(jù)得(2)對Q處的小球受力分析如圖所示，據(jù)牛頓第二定律有：qvB-mg=m代入數(shù)據(jù)得m=1.2×10-5kg. 2解析（1）極間場強(qiáng)E= （2）粒子電荷為2e，質(zhì)量為4m，所受電場力F=2eE= 粒子在極板間運(yùn)動(dòng)的加速度a=（3）由d=at2，得t=2dv0= 3. 【解析】 (1)小環(huán)從靜止起動(dòng)后，環(huán)受力如圖5，隨著速度的增大，垂直桿方向的洛侖茲力便增大，于是環(huán)上側(cè)與桿間的正壓力減小，摩擦力減小，加速度增大。當(dāng)環(huán)的速度為時(shí)，正壓力為零，摩擦力消失，此時(shí)環(huán)有最大加速度

5、am。在平行于桿的方向上有：mgsin37°qE cos37°mam 解得：am2.8mS2在垂直于桿的方向上有：BqVmgcos37°qEsin37° 解得：V52m/S（2）在上述狀態(tài)之后，環(huán)的速度繼續(xù)增大導(dǎo)致洛侖茲力繼續(xù)增大，致使小環(huán)下側(cè)與桿之間出現(xiàn)擠壓力N，如圖6。于是摩擦力f又產(chǎn)生，桿的加速度a減小。VBqVNf a，以上過程的結(jié)果，a減小到零，此時(shí)環(huán)有最大速度Vm。在平行桿方向有：mgsin37°Eqcos37°f在垂直桿方向有 BqVmmgcos37°qEsin37°N又fN解之：Vm122m/S此時(shí)：a04解（1）當(dāng)電子受到的電場力與洛淪茲力平衡時(shí)，電子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，亮點(diǎn)重新回復(fù)到中心O點(diǎn)，設(shè)電子的速度為，則 得 即 （2）當(dāng)極板間僅有偏轉(zhuǎn)電場 時(shí)，電子以速度進(jìn)入后，豎直方向作勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度為 電子在水平方向作勻速運(yùn)動(dòng)，在電場內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 電子在電場