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在磁感应强度的大小为2T匀强磁场里,有一根长8m的通电导线, ,这根导线与磁场方向垂直时,所受的安培力为32N,则导线中的电流为
A
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2
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(2012?资阳三模)如图所示,直角坐标系的Y轴左方为垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度的大小为B.垂直x轴竖直放置一个足够大接收屏PO,它离原点距离为Og=L/2;直角坐标系的第一象限和第四象限的abc0,Ocdf均是边长为L的正方形,其内以a、f为圆心各有一垂直纸面方向的半径为乙的1/4圆形匀强磁场区域,磁感应强度的大小均为B.bd为一线状发射装置,射出一束质量为m、电荷量为s的电子,以相同的初速度沿纸面垂直于bd边射入两个正方形区域,电子从bd边上的任意点入射,都只能从原点O射出,进入Y轴左方磁场.不考虑电子之间的相互作用,不计重力.求:
(I)第一象限和第四象限中匀强磁场区域的磁感应强度的方向和电子初速度v
0
的大小;
(2)电子打到接收屏PQ上的范围;
(3)打在接收屏上的电子在磁场中运动的最长时间t.
如图,在水平桌面上放置两条相距l、电阻不计的平行光滑金属导轨ab、cd,阻值为R的电阻与导轨的α、c端相连.质量为m电阻不计的滑杆MN垂直于导轨并可在导轨上滑动.整个装置放于竖直方向的匀强磁场中,磁感应强度的大小为B.滑杆的中点系一不可伸长的轻绳,绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后,与另一质量也为m的物块相连,绳处于拉直状态.现从静止开始释放物块,若当物块下落高度h=
2
m
2
g
R
2
(Bl)
4
时恰好达到最大速度,用g表示重力加速度,则下列说法不正确的是( )
A、物块最大速度为
2
mgR
(Bl)
2
B、物块最大速度为
mgR
(Bl)
2
C、在此过程中电阻R放出的热量为
m
3
g
2
R
2
(Bl)
4
D、物块达到最大速度时刻,电阻R消耗的功率为
m
2
g
2
R
(Bl)
2
在水平地面上方的真空室内存在着无限大的匀强电场和匀强磁场共同存在的区域,且电场与磁场的方向相同,在距离水平地面的某一高度处,有一个带电量为q、质量为m的带负电的质点,以垂直与电场方向的水平初速度v
0
进入该真空室内,当磁感应强度的大小为B时,为保证带电质点进入真空室后做直线运动,重力加速度为g.求:
(1)求电场强度E的大小和方向应满足的条件.
(2)若带电质点在运动到空中某一M点时立即撤去电场,此后向下运动到空中P点,空中M、N两点间的竖直高度为H,求经过空中P点时的速率v
p
.
(3)若带电质点在运动到空中某一M点时立即撤去磁场,此后经时间t运动到空中N点,求空中M、N两点间的竖直高度H及经过空中N点时的速率v
N
.
欧洲大型强子对撞机(Large Hadron Collider)简称LHC,于2009年9月重新启动,这将有望揭露自然界最基本的秘密.LHC位于瑞士、法国边境地区的地下100m深的坏形隧道中,周长26.659km(约27km).在LHC进行的质子-质子碰撞中,每个质子的能量为7TeV(7×10
12
eV).
(1)目前认为,质子是由u夸克和d夸克组成,u夸克带电量为
2
3
e
,d夸克带电量为
-
1
3
e
,e为元电荷.则质子有
2
2
个u夸克和
1
1
个d夸克组成.
(2)LHC能把数以百万计的质子加速到接近光速(光速的99.99%).这些接近光速的质子对撞后,会创造出1百多亿年前与宇宙大爆炸之后万亿分之一秒时的状态类似的条件,科学家期望能从中发现“反物质”以及占宇宙质量96%的暗物质和暗能量的踪迹,从而揭开宇宙起源之谜.反物质是由反粒子组成,若有反α粒子,则它的质量数为
4
4
,电荷数为
-2
-2
.
(3)假设科学家发现了某种反粒子,采用如图的装置来测定这种反粒子的比荷(电荷量与质量之比),真空管内的K发出的反粒子(不计初速、重力和粒子间的相互作用)经加速电压加速后,穿过A'中心的小孔沿中心轴O
1
O的方向进入到两块水平正对放置的平行极板P和P'间的区域.当极板间不加偏转电压时,反粒子束打在荧光屏的中心O点处,形成了一个亮点;加上偏转电压U后,亮点偏离到O'点,O'与O点的竖直间距为d,水平间距可忽略不计.此时,在P和P'间的区域,再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场.调节磁场的强弱,当磁感应强度的大小为B时,亮点重新回到O点.已知极板水平方向的长度为L
1
,极板间距为b,极板右端到荧光屏的距离为L
2
(如图所示).
①求打在荧光屏O点的反粒子速度的大小.
②推导出反粒子的比荷的表达式.
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