如圖所示，在平面坐標系xOy中，x≤0區(qū)域有垂直于y軸的勻強電場E=0.4N/C，x＞0有三個區(qū)域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，區(qū)域邊界垂直于x軸，區(qū)域I的寬度L1=0.05m,區(qū)域Ⅱ的寬度L2=0.1m,區(qū)域Ⅲ的寬度L3未知，三個區(qū)域都有勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小相等都為B=0.02T，Ⅰ、Ⅲ中磁場方向垂直于坐標平面向外，Ⅱ中磁場方向垂直于坐標平面向里；P點在y軸上，縱坐標yP=0.15m,A點與P點縱坐標相等，與P點的距離d=1.0m.一正點電荷從A點由靜止開始運動經(jīng)過P點進入?yún)^(qū)域I，并從區(qū)域Ⅱ、Ⅲ之間邊界上的C點（圖中未標出）進入?yún)^(qū)域Ⅲ．點電荷質(zhì)量m=2×10-9kg,電荷量q=4×10-4C，不計重力．
（1）求點電荷經(jīng)過P點時速度的大小vP；
（2）求C點的縱坐標yC；
（3）若要求點電荷不從區(qū)域Ⅲ的右邊界離開，并回到y(tǒng)軸，求區(qū)域Ⅲ寬度L3的最小值及正電荷從P點到第一次回到y(tǒng)軸經(jīng)過的時間t.
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：67引用：2難度：0.5
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1．如圖所示，M和N為平行金屬板，質(zhì)量為m,電荷量為q的帶電粒子從M由靜止開始被兩板間的電場加速后，從N上的小孔穿出，以速度v由C點射入圓形勻強磁場區(qū)域，經(jīng)D點穿出磁場，CD為圓形區(qū)域的直徑。已知磁場的磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于紙面向外，粒子速度方向與磁場方向垂直，重力忽略不計。
（1）判斷粒子的電性，并求M、N間的電壓U；
（2）求粒子在磁場中做圓周運動的軌道半徑r；
（3）若粒子的軌道半徑與磁場區(qū)域的直徑相等，求粒子在磁場中運動的時間t。發(fā)布：2024/12/29 21:0:1組卷：1319引用：5難度：0.5 -
2．如圖1所示，在xOy坐標系中，兩平行極板P、Q垂直于y軸且關(guān)于x軸對稱，極板長度和板間距均為l,緊靠極板的右邊緣的有界勻強磁場區(qū)域由ΔAB0和矩形0BCD構(gòu)成，其中∠OAB=60°，OD=OA．磁場方向垂直于xOy平面向里，D、A位于y軸上。位于極板左側(cè)的粒子源沿x軸向右接連發(fā)射質(zhì)量為m,電荷量為+q、速度相同的帶電粒子，現(xiàn)在0～3t0時間內(nèi)兩板間加上如圖2所示的電壓，已知t=0時刻進入兩板間的粒子，在t0時刻射入磁場時，恰好不會從磁場邊界射出磁場區(qū)域且圓心在x軸上，上述l、m、q、t0為已知量，U0=
，不考慮P、Q兩板電壓的變化對磁場的影響，也不考慮粒子的重力及粒子間的相互影響，求：ml2qt02
（1）t=0時刻進入兩板間的帶電粒子射入磁場時的速度；
（2）勻強磁場的磁感應(yīng)強度的大小及磁場區(qū)域的面積；
（3）t=t0時刻進入兩板間的帶電粒子在勻強磁場中運動的時間。
發(fā)布：2024/12/30 0:0:1組卷：78引用：2難度：0.7 -
3．核聚變具有極高效率、原料豐富以及安全清潔等優(yōu)勢，中科院等離子體物理研究所設(shè)計制造了全超導非圓界面托卡馬克實驗裝置（EAST），這是我國科學家率先建成了世界上第一個全超導核聚變“人造太陽實驗裝置將原子核在約束磁場中的運動簡化為帶電粒子在勻強磁場中的運動，如圖所示，磁場水平向右分布在空間中，所有粒子的質(zhì)量均為m,電荷量均為q,且粒子的速度在紙面內(nèi)，忽略粒子重力的影響，以下判斷正確的是（ ）發(fā)布：2024/12/30 0:0:1組卷：65引用：2難度：0.7
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