(16分)如圖所示，在平面直角坐標系xoy中的第一象限內存在磁感應強度大小為B、方向垂直于坐標平面向里的有界圓形勻強磁場區(qū)域(圖中未畫出)；在第二象限內存在沿x軸負方向的勻強電場．一粒子源固定在x軸上坐標為(－L，0)的A點．粒子源沿y軸正方向釋放出速度大小為v的電子，電子恰好能通過y軸上坐標為(0，2L)的C點，電子經過磁場偏轉后恰好垂直通過第一象限內與x軸正方向成15°角的射線ON(已知電子的質量為m，電荷量為e，不考慮粒子的重力和粒子之間的相互作用)．求：

⑴勻強電場的電場強度E的大小；
⑵電子離開電場時的速度方向與y軸正方向的夾角θ；
⑶圓形磁場的最小半徑R_min．

如圖所示，aa′、bb′、cc′、dd′為區(qū)域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的豎直邊界，三個區(qū)域的寬度相同，長度足夠大，區(qū)域Ⅰ、Ⅲ內分別存在垂直紙面向外和向里的勻強磁場，區(qū)域Ⅱ存在豎直向下的勻強電場．一群速率不同的帶正電的某種粒子，從邊界aa′上的O處，沿著與Oa成30°角的方向射入Ⅰ區(qū)．速率小于某一值的粒子在Ⅰ區(qū)內運動時間均為t₀；速率為v₀的粒子在Ⅰ區(qū)運動后進入Ⅱ區(qū)．已知Ⅰ區(qū)的磁感應強度的大小為B，Ⅱ區(qū)的電場強度大小為2Bv₀，不計粒子重力．求：

(1)該種粒子的比荷；
(2)區(qū)域Ⅰ的寬度d；
(3)速率為v₀的粒子在Ⅱ區(qū)內運動的初、末位置間的電勢差U；
(4)要使速率為v₀的粒子進入Ⅲ區(qū)后能返回到Ⅰ區(qū)，Ⅲ區(qū)的磁感應強度B′的大小范圍應為多少？

如圖所示，在同時存在勻強電場和勻強磁場的空間中取正交坐標系Oxyz，一質量為m，電荷量為q的帶正電粒子從原點O以速度v沿x軸正方向出發(fā)，下列說法正確的是(    )

A．若電場、磁場分別沿z軸正方向和x軸正方向，粒子只能做曲線運動

B．若電場、磁場均沿z軸正方向，粒子有可能做勻速圓周運動

C．若電場、磁場分別沿z軸負方向和y軸負方向，粒子有可能做勻速直線運動

D．若電場、磁場分別沿y軸負方向和z軸正方向，粒子有可能做平拋運動

在xoy平面直角坐標系的第Ⅰ象限有射線OA，OA與x軸正方向夾角為30°，如圖所示，OA與y軸所夾區(qū)域存在y軸負方向的勻強電場，其它區(qū)域存在垂直坐標平面向外的勻強磁場；有一帶正電粒子質量m，電量q，從y軸上的P點沿著x軸正方向以大小為v₀的初速度射入電場，運動一段時間沿垂直于OA方向經過Q點進入磁場，經磁場偏轉，過y軸正半軸上的M點再次垂直進入勻強電場。已知OP = h，不計粒子的重力。

⑴ 求粒子垂直射線OA經過Q點的速度v_Q；
⑵ 求勻強電場的電場強度E與勻強磁場的磁感應強度B的比值；
⑶ 粒子從M點垂直進入電場后，如果適當改變電場強度，可以使粒子再次垂直O(jiān)A進入磁場，再適當改變磁場的強弱，可以使粒子再次從y軸正方向上某點垂直進入電場；如此不斷改變電場和磁場，會使粒子每次都能從y軸正方向上某點垂直進入電場，再垂直O(jiān)A方向進入磁場……，求粒子從P點開始經多長時間能夠運動到O點？

（14分）如圖所示的區(qū)域中，左邊為垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為 B ，右邊是一個電場強度大小未知的勻強電場，其方向平行于OC且垂直于磁場方向．一個質量為m 、電荷量為-q 的帶電粒子從P孔以初速度v₀沿垂直于磁場方向進人勻強磁場中，初速度方向與邊界線的夾角θ＝60⁰，粒子恰好從C孔垂直于OC射入勻強電場，最后打在Q點且OQ間距是OC間距的2倍，不計粒子的重力，求：

（1）電場強度E的大小
（2）粒子從P運動到Q所用的時間 t
（3）粒子到達Q點時的動能E_KQ

如圖所示，在豎直放置的半徑為R的光滑半圓弧絕緣細管的圓心O處固定一點電荷，將質量為m，帶電量為+q的小球從圓弧管的水平直徑端點A由靜止釋放，小球沿細管滑到最低點B時，對管壁恰好無壓力，已知重力加速度為g，則下列說法正確的是（      ）

A．小球在B時的速率為

B．小球在B時的速率小于

C．固定于圓心處的點電荷在AB弧中點處的電場強度大小為3mg/q

D．小球不能到達C點（C點和A在一條水平線上）

（19分）如圖，在區(qū)域I（0≤x≤d）和區(qū)域II（d≤x≤2d）內分別存在勻強磁場，磁感應強度大小分別為B和2B，方向相反，且都垂直于Oxy平面。一質量為m、帶電荷量q（q＞0）的粒子a于某時刻從y軸上的P點射入?yún)^(qū)域I，其速度方向沿x軸正向。已知a在離開區(qū)域I時，速度方向與x軸正方向的夾角為30°；此時，另一質量和電荷量均與a相同的粒子b也從p點沿x軸正向射入?yún)^(qū)域I，其速度大小是a的1/3。不計重力和兩粒子之間的相互作用力。求

（1）粒子a射入?yún)^(qū)域I時速度的大�。�
（2）當a離開區(qū)域II時，a、b兩粒子的y坐標之差。

（19分） 如圖a所示，水平直線MN下方有豎直向上的勻強電場，現(xiàn)將一重力不計、比荷＝10⁶ C/kg的正電荷置于電場中的O點由靜止釋放，經過×10^－5 s后，電荷以v₀＝1.5×10⁴ m/s的速度通過MN進入其上方的勻強磁場，磁場與紙面垂直，磁感應強度B按圖b所示規(guī)律周期性變化(圖b中磁場以垂直紙面向外為正，以電荷第一次通過MN時為t＝0時刻)．求：

(1)勻強電場的電場強度E的大��；（保留2位有效數(shù)字）
(2)圖b中t＝×10^－5 s時刻電荷與O點的水平距離；
(3)如果在O點右方d＝68 cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板，求電荷從O點出發(fā)運動到擋板所需的時間．(sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80) （保留2位有效數(shù)字）

（11分）如圖所示，紙平面內一帶電粒子以某一速度做直線運動，一段時間后進入一垂直于紙面向里的圓形勻強磁場區(qū)域（圖中未畫出磁場區(qū)域），粒子飛出磁場后從上板邊緣平行于板面進入兩面平行的金屬板間，兩金屬板帶等量異種電荷，粒子在兩板間經偏轉后恰從下板右邊緣飛出。已知帶電粒子的質量為m，電量為q，其重力不計，粒子進入磁場前的速度方向與帶電板成θ=60°角。勻強磁場的磁感應強度為B，帶電板板長為L，板間距為d，板間電壓為U。試解答：

（1）上金屬板帶什么電？
（2）粒子剛進入金屬板時速度為多大？
（3）圓形磁場區(qū)域的最小面積為多大？

（16分）如圖所示，有一對平行金屬板，兩板相距為0.05m．電壓為10V；兩板之間有勻強磁場，磁感應強度大小為B₀=0.1T，方向與金屬板面平行并垂直于紙面向里．圖中右邊有一半徑R為0.1m、圓心為O的圓形區(qū)域內也存在勻強磁場，磁感應強度大小為，方向垂直于紙面向里．一正離子沿平行于金屬板面，從A點垂直于磁場的方向射入平行金屬板之間，沿直線射出平行金屬板之間的區(qū)域，并沿直徑CD方向射入圓形磁場區(qū)域，最后從圓形區(qū)域邊界上的F點射出．已知速度的偏向角，不計離子重力．求：

（1）離子速度v的大��；
（2）離子的比荷q/m；
（3）離子在圓形磁場區(qū)域中運動時間t．