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如圖所示，兩平行金屬板A、B長度為l，直流電源能提供的最大電壓為U，位于極板左側(cè)中央的粒子源可以沿水平方向向右連續(xù)發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為－q、重力不計的帶電粒子，射入板間的粒子速度均為。在極板右側(cè)有一個垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，分布在環(huán)帶區(qū)域中，該環(huán)帶的內(nèi)外圓的圓心與兩板間的中心重合于O點(diǎn)，環(huán)帶的內(nèi)圓半徑為R₁。當(dāng)變阻器滑動觸頭滑至b點(diǎn)時，帶電粒子恰能從右側(cè)極板邊緣射向右側(cè)磁場。

（1）問從板間右側(cè)射出的粒子速度的最大值是多少?
（2）若粒子射出電場時，速度的反向延長線與所在直線交于點(diǎn)，試證明點(diǎn)與極板右端邊緣的水平距離x＝，即與O重合，所有粒子都好像從兩板的中心射出一樣；
（3）為使粒子不從磁場右側(cè)穿出，求環(huán)帶磁場的最小寬度d。

如圖所示，有界勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，區(qū)域足夠大，方向垂直于紙面向里，直角坐標(biāo)系xoy的y軸為磁場的左邊界，A為固定在x軸上的一個放射源，內(nèi)裝鐳核（）沿著與+x成角方向釋放一個粒子后衰變成氡核（）。粒子在y軸上的N點(diǎn)沿方向飛離磁場，N點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為l，已知OA間距離為，粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，氡核的質(zhì)量為。

（1）寫出鐳核的衰變方程；
（2）如果鐳核衰變時釋放的能量全部變?yōu)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/bd/b/1dlrq2.png" style="vertical-align:middle;" />粒子和氡核的動能，求一個原來靜止的鐳核衰變時放出的能量。

如圖所示為某一儀器的部分原理示意圖，虛線OA、OB關(guān)于y軸對稱，， OA、OB將xOy平面分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個區(qū)域，區(qū)域Ⅰ、Ⅲ內(nèi)存在水平方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小相等、方向相反。帶電粒子自x軸上的粒子源P處以速度v₀沿y軸正方向射出，經(jīng)時間t到達(dá)OA上的M點(diǎn)，且此時速度與OA垂直。已知M到原點(diǎn)Ｏ的距離OM = a，不計粒子的重力。求：
（1）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大��；
（2）為使粒子能從M點(diǎn)經(jīng)Ⅱ區(qū)域通過OB上的N點(diǎn)，M、N點(diǎn)關(guān)于y軸對稱，可在區(qū)域Ⅱ內(nèi)加一垂直xOy平面的勻強(qiáng)磁場，求該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值和粒子經(jīng)過區(qū)域Ⅲ到達(dá)x軸上Q點(diǎn)的橫坐標(biāo)；
（3）當(dāng)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度�。�2）問中的最小值時，且該磁場僅分布在一個圓形區(qū)域內(nèi)。由于某種原因的影響，粒子經(jīng)過M點(diǎn)時的速度并不嚴(yán)格與OA垂直，成散射狀，散射角為，但速度大小均相同，如圖所示，求所有粒子經(jīng)過OB時的區(qū)域長度。

如圖所示，帶電平行金屬板PQ和MN之間的距離為d；兩金屬板之間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。如圖建立坐標(biāo)系，x軸平行于金屬板，與金屬板中心線重合，y軸垂直于金屬板。區(qū)域I的左邊界在y軸，右邊界與區(qū)域II的左邊界重合，且與y軸平行；區(qū)域II的左、右邊界平行。在區(qū)域I和區(qū)域II內(nèi)分別存在勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，區(qū)域I內(nèi)的磁場垂直于Oxy平面向外，區(qū)域II內(nèi)的磁場垂直于Oxy平面向里。一電子沿著x軸正向以速度v₀射入平行板之間，在平行板間恰好沿著x軸正向做直線運(yùn)動，并先后通過區(qū)域I和II。已知電子電量為e，質(zhì)量為m，區(qū)域I和區(qū)域II沿x軸方向?qū)挾染鶠?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/c2/5/1wdpi2.png" style="vertical-align:middle;" />。不計電子重力。

（1）求兩金屬板之間電勢差U；
（2）求電子從區(qū)域II右邊界射出時，射出點(diǎn)的縱坐標(biāo)y；
（3）撤除區(qū)域I中的磁場而在其中加上沿x軸正向的勻強(qiáng)電場，使得該電子剛好不能從區(qū)域II的右邊界飛出。求電子兩次經(jīng)過y軸的時間間隔t。

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(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場。在t=0時刻，一位于正方形區(qū)域中心O的粒子源在abcd平面內(nèi)向各個方向發(fā)射出大量帶正電的粒子，所有粒子的初速度大小均相同，粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑恰好等于正方形邊長，不計重力和粒子之間的相互作用力。已知平行于ad方向發(fā)射的粒子在t=t₀。時刻剛好從磁場邊界cd上的某點(diǎn)離開磁場，求：（已知）
（1）粒子的比荷；
（2）從粒子發(fā)射到粒子全部離開磁場所用的時間；
（3）假設(shè)粒子源發(fā)射的粒子在各個方向均勻分布，在t=t₀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。

如圖所示，空間分布著方向平行于紙面且與場區(qū)邊界垂直的有界勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E、寬度為L。在緊靠電場右側(cè)的圓形區(qū)域內(nèi)，分布著垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，圓形磁場區(qū)域半徑為r。當(dāng)一帶正電的粒子（質(zhì)量為m，電荷量為q）從A點(diǎn)靜止釋放后，在M點(diǎn)離開電場，并沿半徑方向射入磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，粒子恰好從N點(diǎn)射出，O為圓心，∠MON＝120°，粒子重力忽略不計。求：

（1）粒子經(jīng)電場加速后，進(jìn)入磁場時速度v的大��；
（2）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和粒子在電場、磁場中運(yùn)動的總時間t；
（3）若粒子在離開磁場前某時刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向不變，大小突然變?yōu)锽₁，此后粒子恰好被束縛在該磁場中，則B₁的最小值為多少？

在如圖所示的空間里，存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為.在豎直方向存在交替變化的勻強(qiáng)電場如圖（豎直向上為正），電場大小為．一傾角為θ足夠長的光滑絕緣斜面放置在此空間．斜面上有一質(zhì)量為m，帶電量為-q的小球，從t=0時刻由靜止開始沿斜面下滑，設(shè)第5秒內(nèi)小球不會離開斜面，重力加速度為g

求：（1）求第1秒末小球的速度大�。�
(2)第6秒內(nèi)小球離開斜面的最大距離．
（3）若第19秒內(nèi)小球仍未離開斜面，θ角應(yīng)滿足什么條件？

(20分)如圖在xOy坐標(biāo)系第Ⅰ象限，磁場方向垂直xOy平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B="1.0T" ；電場方向水平向右，電場強(qiáng)度大小均為E=N／C。一個質(zhì)量m=2.0×10^-7kg，電荷量q=2.0×10^-6C的帶正電粒子從x軸上P點(diǎn)以速度v₀射入第Ⅰ象限，恰好在xOy平面中做勻速直線運(yùn)動。0.10s后改變電場強(qiáng)度大小和方向，帶電粒子在xOy平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，取g=10m／s²。求：

(1)帶電粒子在xOy平面內(nèi)做勻速直線運(yùn)動的速度v₀大小和方向；
(2)帶電粒子在xOy平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動時電場強(qiáng)度的大小和方向；
(3)若勻速圓周運(yùn)動時恰好未離開第Ⅰ象限，x軸上入射P點(diǎn)應(yīng)滿足何條件？

（19分）
如圖所示，真空室內(nèi)豎直條形區(qū)域I存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，條形區(qū)域Ⅱ（含I、Ⅱ區(qū)域分界面）存在水平向右的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E，磁場和電場寬度均為l且足夠長，M、N為涂有熒光物質(zhì)的豎直板�，F(xiàn)有一束質(zhì)子從A處連續(xù)不斷地射入磁場，入射方向與M板成60°夾角且與紙面平行如圖。質(zhì)子束由兩部分組成，一部分為速度大小為v的低速質(zhì)子，另一部分為速度大小為3v的高速質(zhì)子，當(dāng)I區(qū)中磁場較強(qiáng)時，M板出現(xiàn)兩個亮斑，緩慢改變磁場強(qiáng)弱，直至亮斑相繼剛好消失為止，此時觀察到N板有兩個亮斑。已知質(zhì)子質(zhì)量為m，電量為e，不計質(zhì)子重力和相互作用力，求：

（1）此時I區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；
（2）N板兩個亮斑之間的距離。

（20分）如圖所示，在空間中存在垂直紙面向里的場強(qiáng)為B勻強(qiáng)磁場，其邊界AB、CD的寬度為d，在左邊界的Q點(diǎn)處有一質(zhì)量為m，帶電量為負(fù)q的粒子沿與左邊界成30^o的方向射入磁場，粒子重力不計．求：

（1）帶電粒子能從AB邊界飛出的最大速度？
（2）若帶電粒子能垂直CD邊界飛出磁場，穿過小孔進(jìn)入如圖所示的勻強(qiáng)電場中減速至零且不碰到負(fù)極板，則極板間電壓及整個過程中粒子在磁場中運(yùn)動的時間？
（3）若帶電粒子的速度是（2）中的倍，并可以從Q點(diǎn)沿紙面各個方向射入磁場，則粒子能打到CD邊界的范圍？