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一个带电粒子穿过某一空间而未发生偏转,则下列说法中正确的是
A.此空间一定不存在磁场
B.此空间可能有磁场,方向与电子的速度方向平行
C.此空间可能有磁场,方向与电子的速度方向垂直
D.此
空间可能有正交的匀强电场和匀强磁场,它们的方向均与电子的速度方向垂直
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如图所示,某一空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场.左侧区域匀强电场的场强大小为E,方向水平向右,电场宽度为L;中间区域匀强磁场磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外.右侧区域匀强磁场的磁感应强度大小为2B,方向垂直纸面向里,其右边界可向右边无限延伸.一个质量为m、带电量为+q的粒子(重力不计)从电场左边界上的O点由静止开始运动,穿过中间的磁场区域后进入右侧磁场区域,又回到O点,然后重复上述过程.求:
(1)带电粒子在磁场中运动的速率;
(2)中间磁场区域的宽度d;
(3)带电粒子从O点开始运动到第一次回到O点所用的时间t.
(1)市场上有一种在蚊帐内使用的小型直流电动机电风扇.某物理研究性学习小组想测电风扇正常运行时的机械功率.于是找到了一台该种电风扇并从铭牌上读出了额定电压U,但是其他字迹不清楚.该研究性学习小组成员打开电风扇底座上的电源盖并取出了两节电池,并从电风扇装电池处的正、负两极各接出一条引线.提供的器材有电流表、电压表、滑动变阻器、备用电池若干节、电键、若干导线、固定电池的电池盒.
①该小组进行了如下的部分实验步骤,请写出第三步实验过程:
A、按事先设计的电路连接各元件,并使滑片处于使电路电阻最大处;
B、合上开关,使滑片从最左端开始缓慢移动,使电压表和电流表都有明显读数,但电风扇并未转动,读出此时的电压表和电流表读数U
0
、I
0
;
C、
;
D、用测得的量表示出电动机正常运转时机械功率的表达式为
.
②按上述实验过程,本实验的电路图应选择
(填“甲”或“乙”).
③如果你家买了台电风扇,接上电源后,启动风扇开关,风扇电动机不运转,你能分析一下原因吗?至少写出两种原因,并说明检测方法.
(2)质谱仪是利用电、磁分离并测定带电粒子质量的仪器.其原理是利用带电粒子在电、磁场中的运动规律,计算它的比荷.某实验探究小组设计了以下两种实验方案:
方案一:带电粒子先穿过一个电场强度为E、磁感应强度为B的正交匀强电、磁场,正好做匀速直线运动;若取消电场,粒子做半径为R的匀速圆周运动,则带电粒子的荷质比为
.
方案二:带电粒子先经过电压U的加速,然后垂直于磁感线射入一个磁感应强度为B的匀强磁场中,粒子做半径为R的匀速圆周运动,则带电粒子的荷质比为
.
如图所示,一个带点粒子(不计重力)质量为m,电荷量为q,以某一速度垂直于磁场及其边界射入磁感应强度为B、宽度为L的矩形匀强磁场区域,带电粒子穿过矩形区域的偏角为30°,试求带电粒子射入磁场时的速度及射出磁场的侧移和穿过磁场区域的时间.
一个带电粒子穿过某一空间而未发生偏转,则下列说法中正确的是
A.此空间一定不存在磁场
B.此空间可能有磁场,方向与电子的速度方向平行
C.此空间可能有磁场,方向与电子的速度方向垂直
D.此
空间可能有正交的匀强电场和匀强磁场,它们的方向均与电子的速度方向垂直
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