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如图所示,一正离子在垂直于匀强磁场的固定光滑轨道内做匀速圆周运动,当磁场均匀增大时,离子动能将______;周期将______.
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当磁场均匀增加时,根据楞次定律,在光滑轨道处产生逆时针方向的感应电场,正离子在电场力作用下做加速运动,动能增加,速度增加,T=
2πR
v
,周期减小.
故答案为:增加;变小
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如图所示,轻弹簧一端连于固定点O,可在竖直平面内自由转动,另一端连接一带电小球P,其质量m=2×10
-2
kg,电荷量q="0.2" C.将弹簧拉至水平后,以初速度V
0
="20" m/s竖直向下射出小球P,小球P到达O点的正下方O
1
点时速度恰好水平,其大小V="15" m/s.若O、O
1
相距R="1.5" m,小球P在O
1
点与另一由细绳悬挂的、不带电的、质量M=1.6×10
-1
kg的静止绝缘小球N相碰。碰后瞬间,小球P脱离弹簧,小球N脱离细绳,同时在空间加上竖直向上的匀强电场E和垂直于纸面的磁感应强度B=1T的匀强磁场。此后,小球P在竖直平面内做半径r="0.5" m的圆周运动。小球P、N均可视为质点,小球P的电荷量保持不变,不计空气阻力,取g="10" m/s
2
。那么,
(1)弹簧从水平摆至竖直位置的过程中,其弹力做功为多少?
(2)请通过计算并比较相关物理量,判断小球P、N碰撞后能否在某一时刻具有相同的速度。
(3)若题中各量为变量,在保证小球P、N碰撞后某一时刻具有相同速度的前提下,请推导出r的表达式(要求用B、q、m、θ表示,其中θ为小球N的运动速度与水平方向的夹角)。
氢原子中电子绕核做匀速圆周运动,其周期为T
1
,可等效于电流强度为
的圆电流.现垂直电子轨道平面加一匀强磁场,若电子的轨道半径不变,电子绕核运动的周期为
,可等效于电流强度为I2的圆电流,则
的关系可能为 [ ]
如图所示,S为电子源,它在纸面360度范围内发射速度大小为
,质量为m,电量为q的电子(q<0),MN是一块足够大的竖直挡板,与S的水平距离为L,挡板左侧充满垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为
,求挡板被电子击中的范围为多大?
每时每刻都有大量带电的宇宙射线向地球射来,地球磁场可以有效地改变这些射线中大多数带电粒子的运动方向,使它们不能到达地面,这对地球上的生命有十分重要的意义.假设有一个带正电的宇宙射线粒子正垂直于地面向赤道射来(如图,地球由西向东转,虚线表示地球自转轴,上方为地球北极),在地球磁场的作用下,它将( )
A.向东偏转
B.向南偏转
C.向西偏转
D.向北偏转
如图所示,匀强磁场方向垂直纸面向里,甲、乙、丙、丁四个带正电的点电荷沿四个方向、以大小相同的初速度v
0
垂直磁场方向进入磁场.则进入磁场瞬间.受到洛伦兹力方向向下的点电荷是( )
A.甲
B.乙
C.丙
D.丁
如图,使阴极射线管发出的电子束发生偏转的作用力是______
洛仑兹力在现代科技中有着广泛的应用,______、______等现代高科技仪器设备中,都要用到洛仑兹力来控制电荷的运动.
在半导体离子注入工艺中,初速度可忽略的磷离子P
+
和P
3
+
,经电压为U的电场加速后,垂直进入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里、有一定宽度的匀强磁场区域,如图所示.已知离子P
+
在磁场中转动θ=30°后从磁场右边界射出.在电场和磁场中运动时,离子P
+
和P
3
+
A.在电场中的加速度之比为1∶1
B.在磁场中运动的半径之比为∶1
C.在磁场中转过的角度之比为1∶2
D.离开电场区域时的动能之比为1∶3
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