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11．在平面直角坐標系xOy中，第1象限存在沿y軸負方向的勻強電場，第Ⅳ象限存在垂直于坐標平面向外的勻強磁場，磁感應強度為B。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上的M點以速度v₀垂直于Y軸射入電場，經(jīng)x軸上的N點與x軸正方向成θ=60°角射入磁場，最后從y軸負半軸上的P點垂直于Y軸射出磁場，如圖34所示。不計粒子重力，求：

(1)M、N兩點間的電勢差U_MN。圖34

(2)粒子在磁場中運動的軌道半徑r；

(3)粒子從M點運動到P點的總時間t。

試題詳情

（1）粒子沿環(huán)狀的半徑方向射入磁場，不能穿越磁場的最大速度。

（2）所有粒子不能穿越磁場的最大速度。

試題詳情

10．核聚變反應需要幾百萬度以上的高溫，為把高溫條件下高速運動的離子約束在小范圍內(nèi)（否則不可能發(fā)生核反應），通常采用磁約束的方法（托卡馬克裝置）。如圖33所示，環(huán)狀勻強磁場圍成中空區(qū)域，中空區(qū)域中的帶電粒子只要速度不是很大，都不會穿出磁場的外邊緣而被約束在該區(qū)域內(nèi)。設環(huán)狀磁場的內(nèi)半徑為R₁=0.5m，外半徑R₂=1.0m，磁場的磁感強度B=1.0T，若被束縛帶電粒子的荷質(zhì)比為q/m=4×C/┧，中空區(qū)域內(nèi)帶電粒子具有各個方向的速度。試計算

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9．兩屏幕熒光屏互相垂直放置，在兩屏內(nèi)分別去垂直于兩屏交線的直線為x和y軸，交點O為原點，如圖32所示。在y>0，0<x<a的區(qū)域有垂直于紙面向內(nèi)的勻強磁場，在y>0，x>a的區(qū)域有垂直于紙面向外的勻強磁場，兩區(qū)域內(nèi)的磁感應強度大小均為B。在O點出有一小孔，一束質(zhì)量為m、帶電量為q（q>0）的粒子沿x軸經(jīng)小孔射入磁場，最后打在豎直和水平熒光屏上，使熒光屏發(fā)亮。入射粒子的速度可取從零到

某一最大值之間的各種數(shù)值。已知速度最大的粒子在

0<x<a的區(qū)域中運動的時間與在x>a的區(qū)域中運動的

時間之比為2┱5，在磁場中運動的總時間為7T/12，

其中T為該粒子在磁感應強度為B的勻強磁場中做圓

周運動的周期。試求兩個熒光屏上亮線的范圍（不計

重力的影響）。圖32

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8．如圖31所示，質(zhì)量為m，長度為l的均勻金屬棒MN，通過兩細金屬絲懸掛在絕緣架PQ上，PQ又和已充電的電壓為U、電容量為C的電容及開關S相連，整個裝置處于磁感應強度為B，方向豎直向上的勻強磁場中，先接通S，當電容器在極短時間內(nèi)放電結束時，立即斷開電鍵S，則金屬棒MN能擺起的最大高度為多大？圖31

試題詳情

始終為Ｂ＝2.0Ｔ，方向垂直于紙面向里。若炮彈出口速度為，求通過導軌的電流I。忽略摩擦力與重力的影響。