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（12分）如圖所示，在xOy直角坐標(biāo)系中，第Ⅰ象限內(nèi)分布著方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，第Ⅱ象限內(nèi)分布著方向沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，初速度為零、帶電荷量為＋q、質(zhì)量為m的粒子經(jīng)過電壓為U的電場加速后，從x軸上的A點(diǎn)垂直x軸進(jìn)入磁場區(qū)域，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后過y軸上的P點(diǎn)且垂直y軸進(jìn)入電場區(qū)域，在電場中偏轉(zhuǎn)并擊中x軸上的C點(diǎn)．已知OA＝OC＝d.求電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小(粒子的重力不計(jì))．

（10分）．如圖所示，套在足夠長的絕緣粗糙直棒上的帶正電小球，其質(zhì)量為m，帶電量為q，小球可在棒上滑動(dòng)，小球與棒的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)將此棒豎直放入沿水平方向的且互相垂直的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場中，設(shè)小球電量不變，電場強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，小球沿棒由靜止開始下滑。

（1）試定性說明小球沿棒下滑的運(yùn)動(dòng)情況
（2）求小球下落的最大加速度
（3）求小球下落的最大速度

(18分)如下圖，豎直平面坐標(biāo)系的第一象限，有垂直面向里的水平勻強(qiáng)磁場和豎直向下的勻強(qiáng)電場，大小分別為B和E；第四象限有豎直向上的勻強(qiáng)電場,大小也為；第三象限內(nèi)有一絕緣光滑豎直放置的半徑為的半圓軌道,軌道最高點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)相切,最低點(diǎn)與絕緣光滑水平面相切于.一質(zhì)量為的帶電小球從軸上()的點(diǎn)沿軸正方向進(jìn)入第一象限后做勻速圓周運(yùn)動(dòng),恰好通過坐標(biāo)原點(diǎn),且水平切入半圓軌道并沿軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng),過點(diǎn)水平進(jìn)入第四象限,并在電場中運(yùn)動(dòng)(已知重力加速度為).

(1)判斷小球的帶電性質(zhì)并求出其所帶電荷量；
(2)點(diǎn)距坐標(biāo)原點(diǎn)至少多高；
(3)若該小球以滿足(2)中最小值的位置和對(duì)應(yīng)速度進(jìn)
入第一象限,通過點(diǎn)開始計(jì)時(shí),經(jīng)時(shí)間小球
距坐標(biāo)原點(diǎn)的距離為多遠(yuǎn)？

（12分）如下圖所示，在xoy直角坐標(biāo)系中，第Ⅰ象限內(nèi)分布著方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，第Ⅱ象限內(nèi)分布著方向沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場。初速度為零、帶電量為q、質(zhì)量為m的離子經(jīng)過電壓為U的電場加速后，從x上的A點(diǎn)垂直x軸進(jìn)入磁場區(qū)域，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后過y軸上的P點(diǎn)且垂直y軸進(jìn)入電場區(qū)域，在電場偏轉(zhuǎn)并擊中x軸上的C點(diǎn)。已知OA=OC=d。求：

（1）磁感強(qiáng)度B的大小．
（2）電場強(qiáng)度E的大�。�
（3）離子從A到C運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．

（14分）如圖所示，相距為R的兩塊平行金屬板M、N正對(duì)著放置，S₁、S₂分別為M、N板上的小孔，S₁、S₂、O三點(diǎn)共線，它們的連線垂直M、N，且S₂O＝R.以O(shè)為圓心、R為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場．D為收集板，板上各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離以及板兩端點(diǎn)的距離都為2R，板兩端點(diǎn)的連線垂直M、N板．質(zhì)量為m、帶電量為＋q的粒子經(jīng)S₁進(jìn)入M、N間的電場后，
通過S₂進(jìn)入磁場．粒子在S₁處的速度以及粒子所受的重力均不計(jì)．

(1)當(dāng)M、N間的電壓為U時(shí)，求粒子進(jìn)入磁場時(shí)速度的大小v；
(2)若粒子恰好打在收集板D的中點(diǎn)上，求M、N間的電壓值U₀；
(3)當(dāng)M、N間的電壓不同時(shí)，粒子從S₁到打在D上經(jīng)歷的時(shí)間t會(huì)不同，求t的最小值．

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(shí)，M板出現(xiàn)兩個(gè)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(shí)觀察到N板有兩個(gè)亮斑。已知質(zhì)子質(zhì)量為m，電量為e，不計(jì)質(zhì)子重力和相互作用力，求：

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

（12分）如圖，在真空中，半徑為R的虛線所圍的圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向外。在磁場右側(cè)有一對(duì)平行金屬板M和N，兩板間距離也為R，板長為2R，兩板的中心線O₁O₂與磁場區(qū)域的圓心O在同一直線上，兩板左端與O₁也在同一直線上�，F(xiàn)有一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電粒子，以速率v₀從圓周上的最低點(diǎn)P沿垂直于半徑OO₁并指向圓心O的方向進(jìn)人磁場，當(dāng)從圓周上的O₁點(diǎn)飛出磁場時(shí)，給M、N板加上如右邊圖所示電壓u，最后粒子剛好以平行于N板的速度從N板的邊緣飛出，不計(jì)平行金屬板兩端的邊緣效應(yīng)及粒子所受的重力，
（1）求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；
（2）求交變電壓的周期T和電壓U₀的值；
（3）若t=時(shí)，將該粒子從MN板右側(cè)沿板的中心線O₂O₁，仍以速率v₀射人M、N之間，求粒子從磁場中射出的點(diǎn)到P點(diǎn)的距離．

(14分)如下圖，豎直平面坐標(biāo)系的第一象限，有垂直面向外的水平勻強(qiáng)磁場和豎直向上的勻強(qiáng)電場，大小分別為B和E；第四象限有垂直面向里的水平勻強(qiáng)電場,大小也為；第三象限內(nèi)有一絕緣光滑豎直放置的半徑為的半圓軌道,軌道最高點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)相切,最低點(diǎn)與絕緣光滑水平面相切于.一質(zhì)量為的帶電小球從軸上()的點(diǎn)沿軸正方向進(jìn)入第一象限后做圓周運(yùn)動(dòng),恰好通過坐標(biāo)原點(diǎn),且水平切入半圓軌道并沿軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng),過點(diǎn)水平進(jìn)入第四象限,并在電場中運(yùn)動(dòng)(已知重力加速度為).

(1)判斷小球的帶電性質(zhì)并求出其所帶電荷量；
(2)點(diǎn)距坐標(biāo)原點(diǎn)至少多高；
(3)若該小球以滿足(2)中最小值的位置和對(duì)應(yīng)速度進(jìn)入第一象限,通過點(diǎn)開始計(jì)時(shí),經(jīng)時(shí)間小球距坐標(biāo)原點(diǎn)的距離為多遠(yuǎn)？

（12分）質(zhì)量為m=1.0kg、帶電量q=+2.5×10^－4C的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在質(zhì)量為M=2.0kg的絕緣長木板的左端，木板放在光滑水平面上，滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，木板長L=1.5m，開始時(shí)兩者都處于靜止?fàn)顟B(tài)，所在空間加有一個(gè)方向豎直向下強(qiáng)度為E=4.0×10⁴N/C的勻強(qiáng)電場，如圖所示.取g=10m/s²，試求:
(1)用水平力F₀拉小滑塊，要使小滑塊與木板以相同的速度一起運(yùn)動(dòng)，力F₀應(yīng)滿足什么條件？
(2)用水平恒力F拉小滑塊向木板的右端運(yùn)動(dòng)，在1.0s末使滑塊從木板右端滑出，力F應(yīng)為多大？
(3)按第(2)問的力F作用，在小滑塊剛剛從木板右端滑出時(shí)，系統(tǒng)的內(nèi)能增加了多少？(設(shè)m與M之間最大靜摩擦力與它們之間的滑動(dòng)摩擦力大小相等，滑塊在運(yùn)動(dòng)中帶電量不變)