如圖甲所示，空間Ⅰ區(qū)域存在方向垂直紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，左右邊界線MN與PQ相互平行，MN右側(cè)空間Ⅱ區(qū)域存在一周期性變化的勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向沿紙面垂直MN邊界，電場(chǎng)強(qiáng)度的變化規(guī)律如圖乙所示（規(guī)定向左為電場(chǎng)的正方向）．一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子，在t=0時(shí)刻從電場(chǎng)中A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，粒子重力不計(jì)．

（1）若場(chǎng)強(qiáng)大小E₁=E₂=E，A點(diǎn)到MN的距離為L，為使粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度最大，交變電場(chǎng)變化周期的最小值T₀應(yīng)為多少？粒子的最大速度v₀為多大？

（2）設(shè)磁場(chǎng)寬度為d，改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小，使粒子以速度v₁進(jìn)入磁場(chǎng)后都能從磁場(chǎng)左邊界PQ穿出，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B滿足的條件及該粒子穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí)間t的范圍．

（3）若電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E₁=2E₀，E₂=E₀，電場(chǎng)變化周期為T，t=0時(shí)刻從電場(chǎng)中A點(diǎn)釋放的粒子經(jīng)過(guò)n個(gè)周期正好到達(dá)MN邊界，假定磁場(chǎng)足夠?qū)�，粒子�?jīng)過(guò)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后又回到電場(chǎng)中，向右運(yùn)動(dòng)的最大距離和A點(diǎn)到MN的距離相等．求粒子到達(dá)MN時(shí)的速度大小v和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B．[來(lái)源:學(xué)§科§網(wǎng)]

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一、選擇題

14

15

16

17

18

19

20

21

D

C

ABC

B

B

BD

CD

B

二、非選擇題：

22. （共17分，）

（1）、（5分）  ①   χ   ②     1.0  

（2）、（12分） ① R₁             1.45――1.47       1.70――1.83    

②連線如圖

③ =      > 

23、解析：（1）電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，只受洛倫茲力作用，故其軌跡是圓弧一部分，又因?yàn)閒⊥v，故圓心在電子穿入和穿出磁場(chǎng)時(shí)受到洛倫茲力指向交點(diǎn)上，如圖中的O點(diǎn)，由幾何知識(shí)知，AB間圓心角θ=30⁰，OB為半徑．所以r=d/sin30⁰=2d．         

又由r=得m＝2dBe／v．

    （2）又因?yàn)锳B圓心角是30⁰，所以穿過(guò)時(shí)間 t=T=×=．

24、解析：（1）油滴在進(jìn)入兩板前作自由落體運(yùn)動(dòng)，剛進(jìn)入兩板之間時(shí)的速度為V₀，受到的電場(chǎng)力與磁場(chǎng)力相等，則

qv₀B＝qU／d，v₀＝U／Bd= ，h=U²／2gB²d²

（2）油滴進(jìn)入兩板之間后，速度增大，洛侖茲力在增大，故電場(chǎng)力小于洛侖茲力，油滴將向P板偏轉(zhuǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，重力做正功，油滴離開兩板時(shí)的速度為V_x ，由動(dòng)能定理mg（h＋L）－q U／2=mV_x ²/2，

25、解析：（1）設(shè)此時(shí)小球的合速度大小為v_合，方向與u的夾角為θ

    有……①     cosθ=u/v_合=u/  ………②

  此時(shí)粒子受到的洛倫茲力f和管壁的彈力N如所示，由牛頓第二定律可求此時(shí)小球上升的加速度為：a=fcosθ=qv_合Bcosθ/m………③ 

聯(lián)立①②③解得：a=quB/m

（2）由上問(wèn)a知，小球上升加速度只與小球的水平速度u有關(guān)，故小球在豎直方向上做加速運(yùn)動(dòng)．設(shè)小球離開N端管口時(shí)的豎直分速度為v_y，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得

此時(shí)小球的合速度

    故小球運(yùn)動(dòng)的半徑為 

（3）因洛化茲力對(duì)小球做的功為零，由動(dòng)能定理得管壁對(duì)小球做的功為：   

W=1/2mv²－1/2mu²=quBh