题目内容

如图所示，单摆摆长为L，摆球带正电q，放在匀强磁场中，摆球的摆动平面与磁场垂直，最大摆角为，为使此摆能正常摆动，磁感强度B的值应有何限制?



练习册系列答案
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一个密度ρ="9" g/cm3、横截面积S="10" mm2的金属环,处于径向对称、方向发散的磁场中,如图15-2-25所示,环上各点的磁感应强度为B="0.70" T,与环面夹角α=60°.若在环中通以顺时针方向(俯视)电流I="2" A,并保持Δt="0.2" s,试分析环将做什么运动,上升的最大高度是多少.(不计空气阻力)

图15-2-25
如图所示，在水平放置的平行导轨上，有一导体棒ab可在导轨上无摩擦滑动，闭合开关S时，ab棒将向______________运动；要维持ab棒不动，则加于ab棒的外力方向应为_______________.
如图15-4所示，区域Ⅰ和区域Ⅱ的匀强磁场磁感应强度大小相等、方向相反.在区域Ⅱ的A处有一静止的原子核发生α衰变，生成的新核电荷量为q（大于α粒子带电荷量），新核和α粒子的运动轨迹如图，其中一个由区域Ⅱ进入区域Ⅰ，与光滑绝缘挡板PN垂直相碰后（PN与磁场分界线CD平行），经过一段时间又能返回到A处，已知区域Ⅰ的宽度为d，试求新核和α粒子的轨道半径.（基元电荷电荷量为e）

图15-4
根据科普资料介绍，受控核聚变装置中有极高的温度，因而带电粒子将没有通常意义上的”容器”可装，而是借助磁场能约束带电粒子运动这一理论，从而使高速运动的带电粒子束缚在某一磁场区域内，那么，该磁场就成了某种意义上的容器了。
(1)实践表明，如果氦核在磁场区域内沿垂直于磁场方向运动，速度大小V与它在磁场中运动的轨道半径R有关，根据我们已学过的知识，试推导出V与R的关系式。(已知氦核的荷质比为q/m，磁场的磁感强度为B，氦核重力不计)
(2)对于上面的”容器”，我们现按下面的简化条件来讨论：如图所示是一个截面为内径R1，外径R2的环状区域，区域内有垂直于截面的匀强磁场，已知氦核的荷质比为q/m，磁场的磁感强度为B，若氦核平行于截面从A点以相同速率沿各个方向射入磁场都不能穿出磁场外边界，求氦核的最大速度。
在真空中半径为r=3x10-2m处有一匀强磁场，磁感应强度B=0.2T，方向如图，一个带正电的粒子以速度v0=1.2x106m/s的初速度从磁场的边界上的直径ab一端a点射入磁场，已知粒子的比荷q/m=108c/kg，不计粒子重力，求粒子在磁场中运动的最长时间为多少？
如右图所示，一带正电小球穿在一根绝缘的粗糙直杆上，杆与水平方向成θ角，整个空间存在着竖直向上的匀强电场和垂直于杆方向斜向上的匀强磁场，小球沿杆向下运动，在A点时的动能为100 J，在C点时动能减为零，B为AC的中点，在运动过程中（   ）
A．小球在B点时的动能为50 J
B．小球电势能的增加量等于重力势能的减少量
C．小球在AB段克服摩擦力做的功与在BC段克服摩擦力做的功相等
D．到达C点后小球可能沿杆向上运动
一种元素的两种同位素的原子核A和B，以相同速度垂直磁场方向射入同一匀强磁场中做匀速圆周运动．若认为中子和质子的质量是相同的，则它们的轨道半径之比等于　　　
A．中子数之比B．核子数之比
C．质子数之比D．以上都不对
如图所示，有一质量为m、带负电荷且电量为q的塑料小球，从小孔S处由静止开始下落进入范围足够大的匀强磁场中，磁感应强度为B．当小球在磁场中运动到达A点时（A点在图中未画出）开始沿水平方向做匀速直线运动．求：小球自进入磁场到小球运动到A点的过程中，重力对小球做的功．

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