現(xiàn)代科學(xué)儀器常利用電場、磁場控制帶電粒子的運動，真空中存在著如圖所示的多層緊密相鄰的勻強電場和勻強磁場，電場與磁場的寬度均為d,電場強度為E，方向水平向右；磁感應(yīng)強度為B，方向垂直紙面向里。電場、磁場的邊界互相平行且與電場方向垂直。一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子在第1層電場左側(cè)邊界某處由靜止釋放，粒子始終在電場、磁場中運動，不計粒子重力及運動時的電磁輻射。
（1）求粒子在第2層磁場中運動時速度v2的大小與軌跡半徑r2；
（2）粒子從第n層磁場右側(cè)邊界穿出時，速度的方向與水平方向的夾角為θn，試求sinθn；
（3）若粒子恰好不能從第n層磁場右側(cè)邊界穿出，試問在其他條件不變的情況下，也進入第n層磁場，但比荷較該粒子大的粒子能否穿出該層磁場右側(cè)邊界，請簡要推理說明之。
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：2983引用：24難度：0.1
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1．如題圖所示，在直角坐標系的第一象限中有一半徑為R的扇形POQ無場區(qū)域，第一象限剩余區(qū)域（含PQ圓弧邊界）及第四象限均存在垂直于紙面的勻強磁場B。大量質(zhì)量為m,帶電量為q的正粒子從圓弧PQ上各點沿y軸正方向以相同速度v（大小未知）射入磁場，且所有粒子軌跡均交于Q點并被粒子收集盒（圖中未畫）吸收。不計粒子重力，則（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/20 13:0:2組卷：27引用：2難度：0.4 -
2．如圖所示，一粒子發(fā)射源P位于足夠大絕緣板AB的上方處，能夠在紙面內(nèi)向各個方向發(fā)射速率為v、電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子。空間存在垂直紙面向里的勻強磁場，不考慮粒子間的相互作用和粒子重力，已知粒子做圓周運動的半徑大小恰好為d,則（ ?。?/h2>d2發(fā)布：2024/12/20 0:30:1組卷：365引用：6難度：0.2 -
3．如圖所示，在直角坐標系xOy的第1、4象限內(nèi)存在方向垂直于紙面向外的勻強磁場Ⅰ和Ⅱ，兩磁場以O(shè)P直線為界，OP直線與+x軸夾角為30°，其磁感應(yīng)強度分別為B和2B．一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子從y軸上的N點沿平行于+x軸的方向射直入磁場Ⅰ；一段時間后，該粒子在OP邊界上某點以垂直于OP的方向射入磁場Ⅱ，最后粒子射出磁場。則粒子在磁場中運動的時間為（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/24 0:0:3組卷：282引用：1難度：0.6
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