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如图所示,在XOY平面内,X轴上方有一沿Y轴方向的匀强电场,电场强度为EX轴的下方是磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直纸面向里,磁场中有一内、外径分别为R的半圆环形区域,外圆与X轴交于原点OP点,在Y轴上的M点静止释放一质量为m、电量为q的带电粒子,带电粒子由原点进入磁场,从P点射出,粒子重力不计。
(1) 带电粒子带何种电荷?求M点到原点O的距离L
(2)求带电粒子从静止释放运动到P点所用的时间t
(3)若粒子在第二象限某位置水平射出,并从O点进入磁场,P点射出,粒子从OP的过程中,始终在环形区域中运动,且所用的时间最少,求粒子射出点的坐标。
   
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如图所示,磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直纸面向里,图中虚线为磁场的边界,其中bc段是半径为R的四分之一圆弧,abcd的延长线通过圆弧的圆心,Ob长为R。一束质量为m、电荷量为q的粒子,在纸面内以不同的速率从O点垂直ab射入磁场,已知所有粒子均从圆弧边界射出,其中MN是圆弧边界上的两点,不计粒子间的相互作用和重力。则下列分析中正确的是(  )
A.粒子带负电
B.从M点射出粒子的速率一定大于从N点射出粒子的速率
C.从M点射出粒子在磁场中运动时间一定小于从N点射出粒子所用时间
D.所有粒子所用最短时间为
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如图所示,截面半径为的圆柱形空腔位于三维坐标系中,分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域。的Ⅰ区域内有沿轴正方向的匀强磁场;的Ⅱ区域内有沿轴正方向的匀强电场;Ⅲ区域内同时存在沿轴正方向的匀强电场和匀强磁场,电场强度与Ⅱ区域相等。现有一带电粒子从点,以大小为的速度垂直磁场进入Ⅰ区域,经点沿着轴进入Ⅱ区域,然后经过点进入Ⅲ区城,粒子恰好未从圆柱腔的侧面射出,最终从右边界上点离开区域Ⅲ。已知粒子的质量为,电荷量为,不计粒子重力,则(  )
   
A.Ⅰ区域磁感应强度的大小
B.Ⅱ区域电场强度的大小
C.进入Ⅲ区域后粒子在平面内分运动是圆周运动,其周期
D.进入Ⅲ区域后做螺旋线运动,螺距(相邻两螺旋线上对应点的距离)不相等
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列车进站时如图所示,其刹车原理可简化如下:在车身下方固定一矩形线框,利用线框进入磁场时所受的安培力,辅助列车刹车。已知列车的质量为m,车身长为s,线框的abcd长度均为LL小于匀强磁场的宽度),线框的总电阻为R。站台轨道上匀强磁场区域足够长,磁感应强度的大小为B车头进入磁场瞬间的速度为v0,列车停止前所受铁轨及空气阻力的合力恒为f。车尾进入磁场瞬间,列车恰好停止。下列正确的是(    )
   
A.列车进站过程中电流方向为abcd
B.列车ab边进入磁场瞬间,线框的电流大小为
C.列车从进站到停下来的过程中,减少的动能等于线框产生的热量
D.列车ab边进入磁场瞬间,加速度大小
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如图,质量为0.1kg的方形铝管静置在足够大的绝缘水平面上,现使质量为0.2kg的条形磁铁(条形磁铁横截面比铝管管内横截面小)以v=3m/s的水平初速度自左向右穿过铝管,忽略一切摩擦,不计管壁厚度。则(  )
   
A.磁铁穿过铝管过程中,铝管受到的安培力可能先水平向左后水平向右
B.磁铁穿过铝管后,铝管速度可能为4m/s
C.磁铁穿过铝管正中央时,铝管加速度为零
D.磁铁穿过铝管过程所产生的热量可能达到0.2J
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如图所示,在的区域中,存在沿y轴正方向、场强大小为E的匀强电场,电场的周围分布着垂直纸面向外的恒定匀强磁场。一个质量为m,电量为q的带正电粒子从OP中点A进入电场(不计粒子重力)。
(1)若粒子初速度为零,粒子从上边界垂直QN第二次离开电场后,垂直NP再次进入电场,求磁场的磁感应强度B的大小;
(2)若改变电场强度大小,粒子以一定的初速度从A点沿y轴正方向第一次进入电场、离开电场后从P点第二次进入电场,在电场的作用下从Q点离开。
(i)求改变后电场强度的大小和粒子的初速度
(ii)通过计算判断粒子能否从P点第三次进入电场。
     
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在光滑足够长的斜面上,有一物体以10m/s的初速度沿斜面向上运动,物体的加速度大小始终为5m/s2,方向沿斜面向下,当物体的位移大小为7.5m时,下列正确的是(  )
A.物体运动时间可能为1sB.物体运动时间可能为3s
C.物体运动时间可能为(2+)sD.此时的速度大小一定为5m/s
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两个完全相同的正四棱锥叠放在一起,构成如图所示的形状,其中点固定点电荷点固定点电荷点为正方形的中心,且.则下列说法正确的是(  )
A.点的电势比点的电势低
B.两点的电场强度不同
C.负电荷沿棱由的过程中,电场力一直做正功
D.如果将点电荷放置到点,其他条件不变,则点的电势不变
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“顿牟缀芥”是东汉王充在《论衡乱龙篇》中记载的摩擦起电现象,意指摩擦后的带电琥珀能吸引轻小物体。现做如下简化:在某处固定一个电荷量为的带正电的点电荷,在其正下方处有一个原子。在点电荷的电场的作用下原子的负电荷中心与正电荷中心会分开很小的距离。点电荷与原子之间产生作用力。你可能不会求解,但是你可以通过物理分析进行判断,关于的表达式,可能正确的是(式中为静电力常量)(  )
A.B.F=C.D.F=
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如图所示,在水平向左且足够大的匀强电场中,一长为L的绝缘细线一端固定于O点,另一端系着一个质量为m、电荷量为q的带正电小球,小球静止在M点。现给小球一垂直于OM的初速度v0,使其在竖直平面内绕O点恰好做完整的圆周运动,AB为圆的竖直直径。已知匀强电场的场强大小为,重力加速度为g。当小球第二次运动到B点时细线突然断裂,则下列说法正确的是(  )
A.小球做完整的圆周运动时,动能的最小值为
B.细线断裂后,小球动能的最小值为
C.从细线断裂到小球的动能与B点动能相等的过程中,电势能增加了
D.从细线断裂到小球的电势能与B点电势能相等的过程中,重力势能减少了
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