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（15分）如圖所示，在正方形區(qū)域abcd內(nèi)充滿方向垂直紙面向里的、磁感應強度為B的勻強磁場。在t=0時刻，一位于ad邊中點o的粒子源在abcd平面內(nèi)發(fā)射出大量的同種帶電粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向與od邊的夾角分布在0～180°范圍內(nèi)。已知沿od方向發(fā)射的粒子在時刻剛好從磁場邊界cd上的p點離開磁場，粒子在磁場中做圓周運動的半徑恰好等于正方形邊長L，粒子重力不計，求：

（1）粒子的比荷q／m；
（2）假設粒子源發(fā)射的粒子在0～180°范圍內(nèi)均勻分布，此時刻仍在磁場中的粒子數(shù)與粒子源發(fā)射的總粒子數(shù)之比；
（3）從粒子發(fā)射到全部粒子離開磁場所用的時間。（若角度不特殊時可以用反三角表示，如：已知sinθ＝0.3，則θ＝arcsin0.3)

如圖所示，在x-o-y坐標系中，以（r，0）為圓心、r為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場，磁場的磁感應強度大小為B，方向垂直于紙面向里。在y > r的足夠大的區(qū)域內(nèi)，存在沿y軸負方向的勻強電場，場強大小為E。從O點以相同速率向不同方向發(fā)射質(zhì)子，質(zhì)子的運動軌跡均在紙面內(nèi)，且質(zhì)子在磁場中運動的軌跡半徑也為r。已知質(zhì)子的電荷量為q，質(zhì)量為m，不計質(zhì)子所受重力及質(zhì)子間相互作用力的影響。

【小題1】求質(zhì)子射入磁場時速度的大��；
【小題2】若質(zhì)子沿x軸正方向射入磁場，求質(zhì)子從O點進入磁場到第二次離開磁場經(jīng)歷的時間；
【小題3】若質(zhì)子沿與x軸正方向成夾角θ的方向從O點射入第一象限的磁場中，求質(zhì)子在磁場中運動的總時間。

如圖所示，虛線MO與水平線PQ相交于O，二者夾角θ=30°，在MO左側(cè)存在電場強度為E、方向豎直向下的勻強電場，MO右側(cè)某個區(qū)域存在磁感應強度為B、垂直紙面向里的勻強磁場，O點處在磁場的邊界上.現(xiàn)有一群質(zhì)量為m、電量為+q的帶電粒子在紙面內(nèi)以速度v()垂直于MO從O點射入磁場,所有粒子通過直線MO時，速度方向均平行于PQ向左.不計粒子的重力和粒子間的相互作用力，求：

【小題1】速度最大的粒子自O點射入磁場至返回水平線POQ所用的時間.
【小題2】磁場區(qū)域的最小面積.

如圖所示，相距為d、板間電壓為U的平行金屬板M、N間有垂直紙面向里、磁感應強度為B₀的勻強磁場；在pOy區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外磁感應強度為B的勻強磁場；pOx區(qū)域為無場區(qū)．一正離子沿平行于金屬板、垂直磁場射入兩板間并做勻速直線運動，從H（0，a）點垂直y軸進入第Ⅰ象限．

【小題1】求離子在平行金屬板間的運動速度；
【小題2】若離子經(jīng)Op上某點離開磁場，最后垂直x軸離開第Ⅰ象限，求離子在第Ⅰ象限磁場區(qū)域的運動時間；
【小題3】要使離子一定能打在x軸上，則離子的荷質(zhì)比應滿足什么條件？

帶電量與質(zhì)量分別為q，m的離子從離子槍中水平射出，與離子槍相距d處有兩平行金屬板AB和CD，金屬板長和寬也為d，整個空間存在一磁感強度為B的勻強磁場如圖所示。離子垂直于磁場邊界中點飛入磁場，不考慮重力的作用，離子的速度應在什么范圍內(nèi)，離子才能打到金屬板上？

如圖所示，一帶電微粒質(zhì)量為m=2.0×10^-11kg、電荷量q=+1.0×10^-5C，從靜止開始經(jīng)電壓為U₁=100V的電場加速后，水平進入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場中，微粒射出電場時的偏轉(zhuǎn)角θ=60°，并接著沿半徑方向進入一個垂直紙面向外的圓形勻強磁場區(qū)域，微粒射出磁場時的偏轉(zhuǎn)角也為θ=60°。已知偏轉(zhuǎn)電場中金屬板長L=，圓形勻強磁場的半徑R=，重力忽略不計。求：

【小題1】帶電微粒經(jīng)U₁=100V的電場加速后的速率；
【小題2】兩金屬板間偏轉(zhuǎn)電場的電場強度E；
【小題3】勻強磁場的磁感應強度的大小。

在水平光滑的絕緣桌面內(nèi)建立如圖所示的直角坐標系，第Ⅰ、Ⅱ象限有方向垂直桌面的勻強磁場．第Ⅲ、Ⅳ象限有大小為E的勻強電場，方向與x軸成45°�，F(xiàn)把一個質(zhì)量為m，電量為q的正電荷從坐標為(0，－b)的M點處由靜止釋放，電荷以一定的速度第一次經(jīng)x軸進入磁場區(qū)域。經(jīng)過一段時間，從坐標原點O再次回到電場區(qū)域。求：

【小題1】電荷第一次經(jīng)x軸進入磁場時的速度；
【小題2】磁感應強度的大��；
【小題3】粒子從M到O運動時間。

如圖所示，左側(cè)為兩塊長為L=10cm，間距cm的平行金屬板，加U＝的電壓，上板電勢高；現(xiàn)從左端沿中心軸線方向入射一個重力不計的帶電微粒，微粒質(zhì)量m＝10^－10kg，帶電量q＝+10^－4C，初速度v₀＝10⁵m/s；中間用虛線框表示的正三角形內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場B₁，三角形的上頂點A與上金屬板平齊，BC邊與金屬板平行，AB邊的中點P₁恰好在下金屬板的右端點；三角形區(qū)域的右側(cè)也存在垂直紙面向里，范圍足夠大的勻強磁場B₂，且B₂＝4B₁；求；
【小題1】帶電微粒從電場中射出時的速度大小和方向；
【小題2】帶電微粒進入中間三角形區(qū)域后，要垂直打在AC邊上，則該區(qū)域的磁感應強度B₁是多少？
【小題3】畫出粒子在磁場中運動的軌跡，確定微粒最后出磁場區(qū)域的位置。

如圖甲所示的坐標系中，第四象限內(nèi)存在垂直于紙面向里的有界勻強磁場，方向的寬度OA=cm，方向無限制，磁感應強度B₀=1×10^-4T�，F(xiàn)有一比荷為=2×10¹¹C/kg的正離子以某一速度從O點射入磁場，α=60°，離子通過磁場后剛好從A點射出。
【小題1】求離子進入磁場B₀的速度的大��；
【小題2】離子進入磁場B₀后，某時刻再加一個同方向的勻強磁場，使離子做完整的圓周運動，求所加磁場磁感應強度的最小值；
【小題3】離子進入磁場B₀的同時，再加一個如圖乙所示的變化磁場（正方向與B₀方向相同，不考慮磁場變化所產(chǎn)生的電場），求離子從O點到A點的總時間。

如圖所示，相互平行的豎直分界面MN、PQ，相距L，將空間分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區(qū).Ⅰ、Ⅲ區(qū)有水平方向的勻強磁場，Ⅰ區(qū)的磁感應強度未知，Ⅲ區(qū)的磁感應強度為B；Ⅱ區(qū)有豎直方向的勻強電場（圖中未畫出）.一個質(zhì)量為m、電荷量為e的電子，自MN上的O點以初速度v₀水平射入Ⅱ區(qū)，此時Ⅱ區(qū)的電場方向豎直向下，以后每當電子剛從Ⅲ區(qū)進入Ⅱ區(qū)或從Ⅰ區(qū)進入Ⅱ區(qū)時，電場突然反向，場強大小不變，這個電子總是經(jīng)過O點且水平進入Ⅱ區(qū).（不計電子重力）

【小題1】畫出電子運動的軌跡圖；
【小題2】求電子經(jīng)過界面PQ上兩點間的距離；
【小題3】若Ⅱ區(qū)的電場強度大小恒為E，求Ⅰ區(qū)的磁感應強度.