(帶電粒子在電場中的運動＋帶電粒子在磁場中的運動)兩塊足夠大的平行金屬極板水平放置，極板間加有空間分布均勻、大小隨時間周期性變化的電場和磁場，變化規(guī)律分別如圖1、圖2所示(規(guī)定垂直紙面向里為磁感應(yīng)強度的正方向)．在t＝0時刻由負極板釋放一個初速度為零的帶負電的粒子(不計重力)．若電場強度E₀、磁感應(yīng)強度B₀、粒子的比荷均已知，且t₀＝，兩板間距h＝．

(1)求粒子在0～t₀時間內(nèi)的位移大小與極板間距h的比值；

(2)求粒子在板板間做圓周運動的最大半徑(用h表示)；

(3)若板間電場強度E隨時間的變化仍如圖1所示，磁場的變化改為如圖3所示，試畫出粒子在板間運動的軌跡圖(不必寫計算過程)．

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有一勻強磁場分布在以O(shè)為中心的一個圓形區(qū)域內(nèi)，磁場方向垂直于xy平面（磁場未畫出）．某時刻起一個質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子，由原點O開始運動，初速為v，方向沿x軸正方向．最終粒子到達y軸上的P點，此時速度方向與y軸的夾角為30°，已知OP的距離為L，如圖所示．不計重力的影響．
（1）求磁場區(qū)域的半徑R及磁場的磁感強度B的大��；
（2）求帶電粒子從O運動到P點的時間t；
（3）若在P點的上半部存在一與水平方向成30°的勻強電場E，則帶電粒子再次到達y軸上的點Q點（未畫出）時，距O點的距離S．

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如圖所示，粒子源S可以不斷產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子（重力不計）．粒子從O₁孔飄進一個水平方向的加速電場（初速不計），再經(jīng)過小孔O₂進入相互正交的勻強電場和勻強磁場區(qū)域，電場強度大小為E，磁感應(yīng)強度大小為B₁，方向如圖．虛線PQ、MN之間存在著水平向右的勻強磁場，磁場范圍足夠大，磁感應(yīng)強度大小為B₂．一塊折成直角的硬質(zhì)塑料片abc（不帶電，寬度和厚度都很小可忽略）放置在PQ、MN之間，截面圖如圖，a、c兩點分別位于PQ、MN上，ab=bc=L，a=45°．粒子能沿圖中虛線O₂O₃的延長線進入PQ、MN之間的區(qū)域．
（1）求加速電壓U₁；
（2）假設(shè)粒子與硬質(zhì)塑料片相碰后，速度大小不變，方向遵循光的反射定律，那么粒子與塑料片第一次相碰后到第二次相碰前做什么運動？
（3）粒子在PQ、MN之間的區(qū)域中運動的總時間t和總路程s．

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一、選擇題（全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。共16小題，滿分64分）

題號

1

2

3

4

5

6

7

8

答案

C

BCD

AD

D

BCD

AC

D

AD

題號

9

10

11

12

13

14

15

16

答案

C

D

BD

BC

C

AD

ABD

D

二．

17．（9分）

   （1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律     （2分） 

    求出        E = 1.2（V）                   （1分）

（2）根據(jù)全電路歐姆定律    （2分）

        根據(jù)         = 5.76×10^-2（W）      （1分）

    ）

（3）S斷開后，流經(jīng)R₂的電量即為S閉合時C板上所帶的電量Q

電容器兩端的電壓     U = IR₂＝0.6（V）      （1分）

流經(jīng)R₂的電量    Q = CU = 1.8×10^-5（C）    （2分）

18.（10分）粒子的運動軌跡如右圖所示   

（1）設(shè)粒子在電場中運動的時間為t₁

      x、y方向   2h = v₀t₁   （2分）

      根據(jù)牛頓第二定律   Eq = ma     （1分）

      求出                  （1分）

（2）根據(jù)動能定理   （1分）

設(shè)粒子進入磁場時速度為v，根據(jù)   （1分）

     求出                             （1分）

（3）粒子在磁場中運動的周期        （1分）

設(shè)粒子在磁場中運動的時間為t₂        （1分）

       求出                     （1分）

 19.(3+3+4=10分）（1）；（2）；（3）下表面

 20.（4+3=7分）

（1）磁場和電場方向與yOz平面平行，與-y方向成53°斜向下；（2）0