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（19分）為了獲得一束速度大小確定且方向平行的電子流，某人設(shè)計(jì)了一種實(shí)驗(yàn)裝置，其截面圖如題9圖所示。其中EABCD為一接地的金屬外殼。在A處有一粒子源，可以同時(shí)向平行于紙面的各個(gè)方向射出大量的速率不等的電子。忽略電子間的相互作用力，這些電子進(jìn)入一垂直于紙面向里的圓形區(qū)域勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，僅有一部分能進(jìn)入右側(cè)的速度選擇器MNPQ。已知圓形磁場(chǎng)半徑為R；速度選擇器的MN和PQ板都足夠長(zhǎng)，板間電場(chǎng)強(qiáng)度為E（圖中未畫出電場(chǎng)線），勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于紙面向里大小為B₂，電子的電荷量大小為e，質(zhì)量為m。調(diào)節(jié)圓形區(qū)域磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B₁的大小，直到有電子從速度選擇器右側(cè)射出。求：

（1）速度選擇器的MN板帶正電還是負(fù)電？能從速度選擇器右側(cè)射出的電子的速度大小、方向如何？
（2）是否所有從粒子源A處射出并進(jìn)入磁場(chǎng)的速度大小為（1）問中的電子，最終都能從速度選擇器右側(cè)射出？若能，請(qǐng)簡(jiǎn)要證明，并求出圓形磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B₁的大�。蝗舨荒�，請(qǐng)說明理由。（不考慮電子“擦”到金屬板的情形以及金屬板附近的邊界效應(yīng)）
（3）在最終能通過速度選擇器的電子中，從圓形區(qū)域磁場(chǎng)出射時(shí)距AE為的電子在圓形磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)了多長(zhǎng)時(shí)間？

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（2013?重慶二模）為了獲得一束速度大小確定且方向平行的電子流，某人設(shè)計(jì)了一種實(shí)驗(yàn)裝置，其截面圖如圖所示．其中EABCD為一接地的金屬外殼．在A處有一粒子源，可以同時(shí)向平行于紙面的各個(gè)方向射出大量的速率不等的電子．忽略電子間的相互作用力，這些電子進(jìn)入一垂直于紙面向里的圓形區(qū)域勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，僅有一部分能進(jìn)入右側(cè)的速度選擇器MNPQ．已知圓形磁場(chǎng)半徑為R；速度選擇器的MN和PQ板都足夠長(zhǎng)，板間電場(chǎng)強(qiáng)度為E（圖中未畫出電場(chǎng)線），勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于紙面向里大小為B₂，電子的電荷量大小為e，質(zhì)量為m．調(diào)節(jié)圓形區(qū)域磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B₁的大小，直到有電子從速度選擇器右側(cè)射出．求：
（1）速度選擇器的MN板帶正電還是負(fù)電？能從速度選擇器右側(cè)射出的電子的速度v₀大小、方向如何？
（2）是否所有從粒子源A處射出并進(jìn)入磁場(chǎng)的速度大小為（1）問中v₀的電子，最終都能從速度選擇器右側(cè)射出？若能，請(qǐng)簡(jiǎn)要證明，并求出圓形磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B₁的大�。蝗舨荒�，請(qǐng)說明理由．（不考慮電子“擦”到金屬板的情形以及金屬板附近的邊界效應(yīng)）
（3）在最終能通過速度選擇器的電子中，從圓形區(qū)域磁場(chǎng)出射時(shí)距AE為d=

R

2

的電子在圓形磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)了多長(zhǎng)時(shí)間？

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如圖所示，一群（不計(jì)重力）不同速度的質(zhì)量為m，電量為q的帶正的粒子進(jìn)入電場(chǎng)強(qiáng)度為E，磁感強(qiáng)度為B的速度選擇器（方向如圖所示）后，緊接著進(jìn)入垂直于紙面向外的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，其磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B和2B，從磁場(chǎng)Ⅰ的邊界MN上的a點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ，經(jīng)過時(shí)間t₁=π m/6qB穿過磁場(chǎng)Ⅰ后進(jìn)入右邊磁場(chǎng)Ⅱ并按某一路徑再返回到磁場(chǎng)Ⅰ的邊界MN上的某一點(diǎn)b，（途中虛線為磁場(chǎng)區(qū)域的分界面）

求：
（1）帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度；
（2）中間場(chǎng)區(qū)的寬度d；
（3）粒子從a點(diǎn)到b點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間t_ab；
（4）入射點(diǎn)a到出射點(diǎn)b的距離．

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評(píng)分說明：

1、在評(píng)卷過程中，如發(fā)現(xiàn)考生按其他方法或步驟解答，正確，同樣給分；有錯(cuò)的，根據(jù)錯(cuò)誤的性質(zhì)，參照評(píng)分參考中相應(yīng)的規(guī)定評(píng)分。

2、計(jì)算題只有最后答案而無演算過程的，不給分；只寫出一般公式不能與試題所給的具體條件聯(lián)系的，不給分。

第I卷（選擇題 共48分）

一、選擇題(本題共8小題。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。每小題4分，共32分)

題號(hào)

1

2

3

4

5

6

7

8

答案

A

B

A

C

B

C

D

B

二、選擇題(本題共4小題。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。共16分)

題號(hào)

9

10

11

12

答案

AD

AB

AC

BD

第Ⅱ卷（共52分）

三、填空題(本題共4小題。每小題4分，共16分。)

13．2，        14．5mg      15．      16．12V，

四、計(jì)算題(本題共3小題，共36分)

17．（8分）

（1） 加速                                    ……………………（2分）

（2），                           ……………………（2分）

          ，            ……………………（2分）

      所以。                   ……………………（2分）

18．（9分）

（1）                              ……………………（1分）

                               ……………………（2分）

（2）                               ……………………（1分）

                           ……………………（2分）

   （3）                            ……………………（1分）

                            ……………………（2分）

19．（8分）

設(shè)電阻絲單位長(zhǎng)度的電阻為，EF處于圖中位置時(shí)，EB、FD的長(zhǎng)度為l，由分壓關(guān)系得

                           ．．．．．．．．．．．．．．．．．（2分）

當(dāng)EF向左移動(dòng)，有

                      ……………………（2分）

當(dāng)EF向右移動(dòng)，有

                      ……………………（2分）

由以上三式，代入數(shù)據(jù)解得。         ……………………（2分）

20．（11分）

(1)                   ……………………（1分）

   代入數(shù)值，得                      ……………………（2分）

 (2)               ……………………（2分）

       代入數(shù)值，得m/s                 …………………… （2分）

 (3)      ……………………（2分）

    代入數(shù)值，得Ａ                    ……………………（2分）

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