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如圖所示，在y＞0的空間中存在著沿y軸正方的勻強電場；在y＜0的空間中存在垂直xoy平面向里的勻強磁場．一個帶負電的粒子（質量為m，電荷量為q，不計重力），從y軸上的P（0，b）點以平行于x軸的初速度υ₀射入電場，經過x軸上的N（2b，0）點．求：
（1）粒子經過N點時的速度大小和方向．
（2）已知粒子進入磁場后恰好通過坐標原點，則粒子在磁場中運動的時間為多少？

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如圖所示，空間內存在著相互正交的勻強電場和勻強磁場，其中勻強電場沿y軸負方向，勻強磁場垂直于xOy平面向里．圖中虛線框內為由粒子源S和電壓為U₀的加速電場組成的裝置，其出口位于O點，并可作為一個整體在紙面內繞O點轉動．粒子源S不斷地產生質量為m、電荷量為+q的粒子（初速不計），經電場加速后從O點射出，且沿x軸正方向射出的粒子恰好能沿直線運動．不計粒子的重力及彼此間的作用力，粒子從O點射出前的運動不受外界正交電場、磁場的影響．
（1）求粒子從O點射出時速度v的大小．
（2）若只撤去磁場，從O點沿x軸正方向射出的粒子剛好經過坐標為（L，-

1

2

L）的N點，求勻強電場的場強E；
（3）若只撤去電場，要使粒子能夠經過坐標為（L，0）的P點，粒子應從O點沿什么方向射出？

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如圖所示，在oxyz坐標系所在的空間中，可能存在著勻強電場E或勻強磁場B，也可能兩者都存在．現有一質量為m、電荷量為q的正點電荷沿z軸正方向射入此空間，發現它做速度為v₀的勻速直線運動．若不計此點電荷的重力，則下列關于電場E和磁場B的分布情況中有可能的是（　　）

A．E≠0、B=0，且E沿z軸正方向

B．E=0、B≠0，且B沿z軸正方向或負方向

C．E≠0，B≠0，B沿x軸正方向，E沿y軸負方向

D．E≠0，B≠0，B方向可在平行于xoy平面的任何方向且E方向平行于xoy平面并與B的方向垂直

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如圖所示，真空中有直角坐標系xOy，P（a，-b）是坐標系中的一個點，a、b均為大于0的常數．在y＞0的區域內存在著垂直于xOy平面的勻強磁場，在y＜0的區域內存在著方向豎直向下的勻強電場，電場強度未知．一質量為m、電荷量為q的帶負電的粒子從坐標原點O以速度v₀沿y軸正方向射出，粒子剛好能夠到達P點，不計粒子的重力．求：
（1）勻強磁場的磁感應強度B的大小；
（2）粒子從O點運動到P點的時間t．

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一．選擇題

1．A 

2．B 

3．C 　

4．AD  　

5．D 

6．D  　

7．C 

8．A 

9.C 

10.CD

二、實驗題

11． (1)5.10  （4分） (2)1.0， 2.6 （每空2分） (3)P點到桌面的高度h；重錘在桌面上所指的點與Q點的距離a；圖略（指明各物理量含義4分，圖中的標注清晰合理2分） （４）    （4分） 

說明：其中第三小題測量也可有其它組合，相應第小題的表達式也會有所不同，如測量兩光電門距水平桌面的高度和兩光電門之間的水平距離，只要合理的也給分．

計算題

12．①將S₂切換到b ，R₁＝ ②.E＝1.43或10/7V，R₂＝1.2Ω

③較小  ，  甲 

三．計算題

13、（15分）（1）土衛六圍繞土星做圓周運動，萬有引力提供向心力

依牛頓第二定律有：           ①

整理得土星的質量：                  ②

（2）

（3）中子和氮核碰撞過程遵循動量守恒定律，設中子質量為m，入射速度大小為v，反彈速度大小為v₁，氮核獲得的速度大小為v₂，取中子入射方向為正方向，由動量守恒定律：

       ③

代入數據有：     ④

解得：      ⑤

其中①②式各1分，③④⑤各2分，完成核反應方程2分

14、（1）由題意可知，粒子在磁場中做勻速圓周，軌跡如圖所示，粒子先通過A點，則在O點的速度方向如圖，由左手定則可判斷出磁場方向垂直紙面向外．

（2）設粒子初速度方向與x軸的負方向夾角為α，軌道半徑為R，由幾何關系知：

tanα= = a/b  ①    所以  　②　　

又據幾何關系　　　③

由牛頓第二定律：BQV=mV²/R　　④

由⑤⑥兩式得：　　　⑤

本題共15分，其中磁場方向占3分，①――④各2分，⑤式4分

15．解：從兩小球碰撞后到它們再次相遇，小球A和B的速度大小保持不變，根據它們通過的路程，可知小球B和小球A在碰撞后的速度大小之比為4∶1   ①

       兩球碰撞過程有：   ②　

                          ③

                 解得：   　④

本題共12分，其中①④式各2分，②③各4分。

16．(15分)

(1)線框轉動過程中，bc邊始終和磁場方向垂直，感應電動勢大小不變，設t=2.5×10^－3s的感應應電動勢為E    E=BL₂L₁ω     ①

帶入數據得：         E=25V    ②

設，根據安培定則，從t=0開始，內U_ad為正值，內U_ad為負值，圖像如圖

(2)在EF上加電壓后，板間產生強度E不變，方向交替變化的勻強電場，微粒時刻開始運動，一個周期內的運動情況如圖，設微粒在電場中運動的加速度為a

   ③     其中   ④

       ⑤

       ⑥ 

微粒在一個周期內前進的距離S=2S₁－2S₁ ⑦    

由③④⑤⑥各式得：S=0.125m

由于粒子做往復運動，所以實際運動時間小于4T,設運動總時間為t，

t=3T+2×0.3T-Δt       ⑧

其中Δt滿足：　　　⑨

由以上各式t=3.32×10^-2s　　　　　　　⑩

本提共21分，其中①②⑦⑧⑨⑩式每式1分，③④⑤⑥每式1分， 圖象占5分，其它表達方式正確也給分。