如图1所示的装置是由加速器、电场偏转器和磁场偏转器构成．加速器两板a、b间加图2所示变化电压u_ab，水平放置的电场偏转器两板间加恒定电压U₀，极板长度为l，板间距离为d，磁场偏转器中分布着垂直纸面向里的左右有界、上下无界的匀强磁场B，磁场的宽度为D．许多质量为m、带电量为+q的粒子从静止开始，经过加速器加速后从与电场偏转器上板距离为

2d

3

的位置水平射入．已知：U₀=1000V，B=

3

6

T，粒子的比荷

q

m

=8×10⁷C/kg，粒子在加速器中运动时间远小于U_ab的周期，粒子经电场偏转后沿竖直方向的位移为y，速度方向与水平方向的夹角为θ，y与tanθ的关系图象如图3所示．不考虑粒子受到的重力．
（1）求电场偏转器极板间距离d和极板长度l；
（2）为使从电场偏转器下极板边缘飞出的粒子不从磁场区域右侧飞出，求磁场宽度D的最小值，并求出该粒子在两个偏转器中运动的总时间；
（3）求哪些时刻进入加速器的粒子能够进入磁场区域．

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如图甲，距离很近的竖直边界两侧为相同的匀强磁场区域，磁场范围很大，方向垂直纸面向里．在边界上固定两个等长的平行金属板A 和D，两金属板中心各有-小孔S₁、S₂，板间电压的变化规律如图乙，正、反向最大电压均为U₀，周期为T₀．一个质量为m、电荷量为+q 的粒子在磁场中运动的周期也是T₀．现将该粒子在t=T₀/4时刻由S₁ 静止释放，经电场加速后通过S₂又垂直于边界进人右侧磁场区域，在以后的运动过程中不与金属板相碰．不计粒子重力、极板外的电场及粒子在两边界间运动的时间．
（ l ）求金属板的最大长度．
（ 2 ）求粒子第n 次通过S₂的速度．
（ 3）若质量m′=13/12m 电荷量为+q 的另一个粒子在t=0 时刻由S₁静止释放，求该粒子在磁场中运动的最大半径．

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如图所示，水平光滑的平行金属导轨左端接有电阻R，匀强磁场方向竖直向下，质量一定的金属棒OO'垂直于导轨放置，现使棒以一定的初速度v向右运动，当金属棒通过位置a、b时速度分别是v_a、v_b，到位置c时刚好静止，导轨和金属棒的电阻不计，ab=bc，则金属棒在由a到b和由b到c的两个过程中（　　）

A、金属棒的加速度相等

B、通过电阻R的电荷量相等

C、电阻R上产生的焦耳热相等

D、速度变化量相等

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1. BCD   2. BC    3.D        4.A     5. C

6. AD    7.C     8. CD        9. AB    10.BC

11.（１）ＣＤ（２）指零　　指零　　指零　　　左偏　

12. 电极Ａ与导电纸接触不良

13. 解：（１）小球速度最大时，棒对它的弹力垂直于棒向下，受力分析如图，沿杆方向，，垂直杆方向：，联立以上各式，得

所以：

（２）小球Ｃ从斜置的绝缘棒上由静止开始运动，必须满足条件，而即，所以

14. 解：（１）根据牛顿第二定律，根据库仑定律，，解得

（２）当Ａ球受到的合力为零即加速度为零时，动能最大，设此时Ａ球与Ｂ点间的距离为Ｒ，则，解得。

15. 解：（１）、（２）如图所示，设小球在Ｃ点的速度大小是，对轨道的压力大小为，则对于小球由ＡC的过程中，应用动能定理列出：－０，在Ｃ点的园轨道径向应用牛顿第二定律，有，解得

（３）如图所示，设小球初始位置应在离Ｂ点ｘｍ的点，对小球由Ｄ的过程应用动能定理，有：，在Ｄ点的圆轨道径向应用牛顿第二定律，有，解得

16. 解：（１）F₁为P₁参与的运动而受到指向Ｎ端的洛伦兹力，其值为：（其中 ，为的电量），对应有指向Ｎ端的加速度： （其中ｍ为的质量）

在管中运动会使它受到另一个向左的洛伦兹力，此力与管壁对向右的力所抵消，到达Ｎ端时具有沿管长方向的速度：

所以，对纸平面的速度大小为：

又因为，故：

即：

所以的比荷为：

（２）从Ｍ端到Ｎ端经历的时间为：

离开管后将在纸平面上做匀速圆周运动，半径与周期分别为：

经ｔ_１时间已随管朝正右方向运动：

的距离

所以离开Ｎ端的位置恰好为的初始位置

经时间ｔ_１已知运动到如图所示的位置Ｓ_２走过的路程为

只能与相碰在图中的Ｓ处，相遇时刻必为

且要求在这段时间内恰好走过2Ｒ的路程，因此有

即得：

所以：

17. 解：……①　

由于重力和电场力平衡，电粒子在洛伦兹力作用下做圆周运动，小球平抛且碰时动量守恒，根据条件，碰后反向

……①

另有……②

解得……③

对平抛：

解得