1、计算题 如图所示,在半径为R的绝缘圆筒内有匀强磁场,方向垂直纸面向里,圆筒正下方有小孔C与平行金属板M、N相通。两板间距离为d,两板与电动势为E的电源连接,一带电量为-q、质量为m的带电粒子(重力忽略不计),在C点正下方紧靠N板的A点,无初速经电场加速后从C点进入磁场,与圆筒发生两次碰撞后从C点射出。已知带电粒子与筒壁的碰撞无电荷量的损失,且碰撞后以原速率返回。求:
(1)筒内磁场的磁感应强度大小;
(2)带电粒子从A点出发至第一次回到A点所经历的时间。
2、选择题 如图所示,在光滑绝缘水平面上有一半径为R的圆,AB是一条直径,空间有匀强电场场强大小为E,方向与水平面平行。在圆上A点有一发射器,以相同的动能平行于水平面沿不同方向发射带电量为+q的小球,小球会经过圆周上不同的点,在这些点中,经过C点的小球的动能最大。由于发射时刻不同时,小球间无相互作用。且∠=30°,下列说法正确的是(?)
A.电场的方向与AC间的夹角为30°
B.电场的方向与AC间的夹角为60°
C.小球在A点垂直电场方向发射,恰能落到C点,则初动能为qER
D.小球在A点垂直电场方向发射,恰能落到C点,则初动能为qER
3、填空题 如右图所示,水平放置的两平行金属板间距为 d ,电压大小为U,上板中央有孔,在孔正下方的下板表面上有一个质量为 m、、电量为-q的小颗粒,将小颗粒由静止释放,它将从静止被加速,然后冲出小孔,则它能上升的最大高度 h = ______
4、计算题 (12分)质量为m、带电量为+q的小球在O点以初速度并与水平方向成θ角射出,如图所示。不计小球运动过程的阻力,重力加速度为g,试求:
(1)若加上大小一定、方向向左的匀强电场,能保证小球沿方向做直线运动,经过多长时间小球返回O点?
(2)若在某方向加上一定大小的匀强电场后,仍保证小球沿方向做直线运动,所加匀强电场场强的最小值是多少?
5、简答题 如图所示,电容为C、带电量为Q、极板间距为d的电容器固定在绝缘底座上,两板竖直放置,总质量为M,整个装置静止在光滑水平面上。在电容器右板上有一小孔,一质量为m、带电量为+q的弹丸以速度v0从小孔水平射入电容器中(不计弹丸重力,设电容器周围电场强度为0),弹丸最远可到达距右板为x的P点,求:
小题1:弹丸在电容器中受到的电场力的大小;
小题2:x的值;
小题3:当弹丸到达P点时,电容器电容已移动的距离s;
小题4:电容器获得的最大速度。