1、第2課時 帶電粒子在復合場中的運動(限時：60分鐘)1(19分)如圖1所示，一個內(nèi)壁光滑絕緣的環(huán)形細圓筒軌道豎直放置，環(huán)的半徑為R，圓心O與A端在同一豎直線上，在OA連線的右側(cè)，有一豎直向上的電場強度E的勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場現(xiàn)有一個質(zhì)量為m、電荷量為q的小球(可視為質(zhì)點)從圓筒的C端由靜止釋放，進入OA連線右邊的區(qū)域后從該區(qū)域的邊界水平射出，然后，剛好從C端射入圓筒，圓筒的內(nèi)徑很小，可以忽略不計則：圖1(1)小球第一次運動到A端時，對軌道的壓力為多大？(2)勻強磁場的磁感應(yīng)強度為多大？2(18分)如圖2所示，xOy平面內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強電場一個質(zhì)量為m，帶電荷量為q的粒子從

2、坐標原點O以速度v0沿x軸正方向開始運動當它經(jīng)過圖中虛線上的M(2a，a)點時，撤去電場，粒子繼續(xù)運動一段時間后進入一個矩形勻強磁場區(qū)域(圖中未畫出)，又從虛線上的某一位置N處沿y軸負方向運動并再次經(jīng)過M點已知磁場方向垂直xOy平面(紙面)向里，磁感應(yīng)強度大小為B，不計粒子的重力，試求：圖2(1)電場強度的大小；(2)N點的坐標；(3)矩形磁場的最小面積3 (19分)如圖3所示，有一半徑為R11 m的圓形磁場區(qū)域，圓心為O，另有一外半徑為R2 m、內(nèi)半徑為R1的同心環(huán)形磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強度大小均為B0.5 T，方向相反，均垂直于紙面，一帶正電粒子從平行極板下板P點靜止釋放，經(jīng)加速后通過上板小孔

3、Q，垂直進入環(huán)形磁場區(qū)域，已知點P、Q、O在同一豎直線上，上極板與環(huán)形磁場外邊界相切，粒子比荷q/m4×107 C/kg，不計粒子的重力，且不考慮粒子的相對論效應(yīng)，求：圖3(1)若加速電壓U11.25×102 V，則粒子剛進入環(huán)形磁場時的速度v0多大？(2)要使粒子不能進入中間的圓形磁場區(qū)域，加速電壓U2應(yīng)滿足什么條件？(3)若改變加速電壓大小，可使粒子進入圓形磁場區(qū)域，且能水平通過圓心O，最后返回到出發(fā)點，則粒子從Q孔進入磁場到第一次經(jīng)過O點所用的時間為多少？4(18分)如圖4甲所示，豎直放置的金屬板A、B中間開有小孔，小孔的連線沿水平放置的金屬板C、D的中間線，粒子源P

4、可以連續(xù)地產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子(初速度不計)，粒子在A、B間被加速后，再進入金屬板C、D間偏轉(zhuǎn)并均能從此電場中射出，已知金屬板A、B間電壓為U0，金屬板C、D間電壓隨時間變化的圖象如圖乙所示，C、D板長度均為L，間距為L.在金屬板C、D右側(cè)有垂直紙面向里的均勻磁場分布在圖示的半環(huán)形帶中，該環(huán)帶的內(nèi)、外圓心與金屬板C、D的中心O點重合，內(nèi)圓半徑R1為，磁感應(yīng)強度B0大小為，已知粒子在偏轉(zhuǎn)電場中運動的時間遠小于電場變化的周期(電場變化的周期T未知)，粒子重力不計圖4(1)求粒子離開偏轉(zhuǎn)電場時，在垂直板間方向偏移的最大距離ymax；(2)如所有粒子均不能從環(huán)帶磁場右側(cè)穿出，求環(huán)帶磁場外圓的最小半徑R2.答案1(1)4mg(2) 2(1)(2)(2 a，a)