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（22分）如圖所示，在真空中的豎直平面內(nèi)，用長(zhǎng)為2L的絕緣輕桿連接兩個(gè)質(zhì)量均為m的帶電小球A和B，A球的電荷量為+4q，B球的電荷量為-3q，組成一帶電系統(tǒng)．虛線MN與PQ平行且相距3L，開(kāi)始時(shí)PQ恰為桿的中垂線．在MN與PQ間加豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，恰能使帶電系統(tǒng)靜止不動(dòng)．現(xiàn)使電場(chǎng)強(qiáng)度突然加倍（已知當(dāng)?shù)刂亓�加速度為g）

求：
（1）B球剛到達(dá)電場(chǎng)邊界PQ時(shí)的速度大小；
（2）判定A球能否到達(dá)電場(chǎng)邊界MN，如能，請(qǐng)求出A球到達(dá)電場(chǎng)邊界MN時(shí)的速度大�。蝗绮荒�，請(qǐng)說(shuō)明理由。
(3) 帶電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，B球電勢(shì)能增加量的最大值；
（4）帶電系統(tǒng)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到返回原出發(fā)點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間。

兩塊平行金屬板MN、PQ水平放置，兩板間距為d、板長(zhǎng)為l，在緊靠平行板右側(cè)的正三角形區(qū)域內(nèi)存在著垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，三角形底邊BC與PQ在同一水平線上，頂點(diǎn)A與MN在同一水平線上，如圖所示．一個(gè)質(zhì)量為m、電量為+q的粒子沿兩板中心線以初速度v₀水平射入，若在兩板間加某一恒定電壓，粒子離開(kāi)電場(chǎng)后垂直AB邊從D點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，BD=AB，并垂直AC邊射出(不計(jì)粒子的重力)．

求：
(1)兩極板間電壓；
(2)三角形區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度；
(3)若兩板間不加電壓，三角形區(qū)域內(nèi)的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外．要使粒子進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域后能從AB邊射出，試求所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最小值．

已知質(zhì)量為m的帶電液滴，以速度v射入互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)E和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，液滴在此空間剛好能在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，求：

（1）液滴在空間受到幾個(gè)力作用。
（2）液滴帶電荷量及電性。
（3）液滴做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑多大？

（18分）如圖甲所示，豎直擋板MN的左側(cè)空間有方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)和磁場(chǎng)的范圍足夠大，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象如圖乙所示，選定磁場(chǎng)垂直紙面向里為正方向，在時(shí)刻，一質(zhì)量，帶電荷量的微粒在O點(diǎn)具有豎直向下的速度是擋板MN上一點(diǎn)，直線與擋板MN垂直，取。求：

⑴微粒下一次經(jīng)過(guò)直線時(shí)到O點(diǎn)的距離。
⑵微粒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中離開(kāi)直線的最大距離。
⑶水平移動(dòng)擋板，使微粒能垂直射到擋板上，擋板與O點(diǎn)間距離應(yīng)滿足的條件。

（16分）如圖所示，真空中有以O(shè)′為圓心，r為半徑的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。圓的最下端與x軸相切于直角坐標(biāo)原點(diǎn)O，圓的右端與平行于y軸的虛線MN相切，在虛線MN右側(cè)x軸上方足夠大的范圍內(nèi)有方向豎直向下、場(chǎng)強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在坐標(biāo)系第四象限存在方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，現(xiàn)從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y軸正方向發(fā)射速率相同的質(zhì)子，質(zhì)子在磁場(chǎng)中做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，然后進(jìn)入電場(chǎng)到達(dá)x軸上的C點(diǎn)。已知質(zhì)子帶電量為+q，質(zhì)量為m，不計(jì)質(zhì)子的重力、質(zhì)子對(duì)電磁場(chǎng)的影響及質(zhì)子間的相互作用力。求：
（1）質(zhì)子剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度方向和大��；
（2）OC間的距離；
（3）若質(zhì)子到達(dá)C點(diǎn)后經(jīng)過(guò)第四限的磁場(chǎng)后恰好被放在x軸上D點(diǎn)處（圖上未畫(huà)出）
的一檢測(cè)裝置俘獲，此后質(zhì)子將不能再返回電場(chǎng)，則CD間的距離為多少。

在如圖a所示的空間里，存在方向水平垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和豎直向上的周期性變化的電場(chǎng)（如圖b所示），周期T=12t₀，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E₀,E>0表示電場(chǎng)方向豎直向上。一傾角為30⁰足夠長(zhǎng)的光滑絕緣斜面放置在此空間。t=0時(shí)，一帶負(fù)電、質(zhì)量為m的微粒從斜面上的A點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿斜面運(yùn)動(dòng)，到C點(diǎn)后，做一次完整的圓周運(yùn)動(dòng)，在t=T時(shí)刻回到C點(diǎn)，再繼續(xù)沿斜面運(yùn)動(dòng)到t=13t₀時(shí)刻。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中微粒電荷量不變，重力加速度為g，上述E₀、m、t₀、g為已知量。

（1）求微粒所帶電荷量q和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B；
（2）求微粒在A、C間運(yùn)動(dòng)的加速度和運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的速度大小；
（3）求0～2T時(shí)間內(nèi)微粒經(jīng)過(guò)的路程。

如圖所示，兩塊水平放置、相距為的長(zhǎng)金屬板接在電壓可調(diào)的電源上。兩板之間的右側(cè)長(zhǎng)度為的區(qū)域存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為。噴墨打印機(jī)的噴口可在兩極板左側(cè)上下自由移動(dòng)，并且從噴口連續(xù)不斷噴出質(zhì)量均為、速度水平且大小相等、帶等量電荷的墨滴。調(diào)節(jié)電源電壓至，使墨滴在電場(chǎng)的左側(cè)區(qū)域恰能沿水平方向向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)。（重力加速度為）

（1）判斷墨滴所帶電荷的種類，并求其電荷量；
（2）要使墨滴不從兩板間射出，求墨滴的入射速率應(yīng)滿足的條件。

如圖所示，在y>0的空間中存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)沿y軸正方向，在y<0的空間中，存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直xy坐標(biāo)系平面向里。一電量為e，質(zhì)量為m 的電子，經(jīng)過(guò)y軸上y=d處的A點(diǎn)朝x軸正方向射入，速率為v；然后經(jīng)過(guò)x軸上x(chóng)=2d處的M點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，并由y= -2d處的N點(diǎn)射出。不計(jì)重力，求

（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小。
（2）電子到達(dá)M點(diǎn)時(shí)的速度大小與方向。
（3）請(qǐng)求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。

（10分）如圖所示，兩塊水平放置、相距為d的長(zhǎng)金屬板接在電壓可調(diào)的電源上。兩板之間的右側(cè)區(qū)域存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。將噴墨打印機(jī)的噴口靠近上板下表面，從噴口連續(xù)不斷噴出質(zhì)量均為m、水平速度均為v₀、帶相等電荷量的墨滴。調(diào)節(jié)電源電壓至U, 墨滴在電場(chǎng)區(qū)域恰能沿水平向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)；進(jìn)入電場(chǎng)、磁場(chǎng)共存區(qū)域后，最終垂直打在下板的M點(diǎn)。

（1）判段墨滴所帶電荷的種類，并求其電荷量；
（2）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的值；
（3）現(xiàn)保持噴口方向不變，使其豎直下移到兩板中間的位置。為了使墨滴仍能到達(dá)下板M點(diǎn)，應(yīng)將磁感應(yīng)強(qiáng)度 調(diào)至B ',則B ' 的大小為多少？

（15分）如圖所示，水平放置的平行金屬板A和D間的距離為d，金屬板長(zhǎng)為，兩板間所加電壓為U，D板的右側(cè)邊緣恰好是傾斜擋板NM上的一個(gè)小孔K，NM與水平擋板NP成角，且擋板足夠長(zhǎng)，K與N間的距離為.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，從A、D的中點(diǎn)O沿平行于金屬板方向以某一速度射入，不計(jì)粒子的重力.該粒子穿過(guò)金屬板后恰好穿過(guò)小孔K：

（1）求該粒子從O點(diǎn)射入時(shí)的速度大小v₀；
（2）若兩檔板所夾的整個(gè)區(qū)域存在一垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，粒子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后能垂直打在水平擋板NP上，求該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B₀；
（3）若磁場(chǎng)方向變?yōu)榇怪奔埫嫦蚶铮�且只存在于兩檔板所夾間的某一區(qū)域內(nèi)，同樣使該粒子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后能垂直打在水平擋板NP上（之前與擋板沒(méi)有碰撞），求滿足條件的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值B_min.