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    如图所示，在某空间建立一坐标xoy，其间充满着x正方向的匀强电场，场强E =2.0V/m和垂直xoy平面向外的匀强磁场，磁感强度B=2.5T。今有一带负电微粒质量 kg，电量q=-5×10-7  C。在该空间恰能做匀速直线运动。求：

    （1）试分析该题中重力可否忽略不计（需通过计算说明）。
    （2）该微粒运动的速度。
    （3）若该微粒飞经y轴的某点M时，突然将磁场撤去而只保留电场，则微粒将再次经过y轴的N点，则微粒从M到N运动的时间为多长，M、N两点间的距离为多大？（图中M、N在坐标上未标出）
    （1）重力不能忽略不计；（2）1.6m/s； 与y轴负方向成60º角；（3）s=1.536m

    试题分析: （1） 根据已知条件可计算出电场力：F=qE=5×10-7×2.0N=1.0×10-6N
    重力：
    重力与电场力在同一个数量级——所以重力不能忽略不计。
    （2）该微粒运动的速度。由于微粒恰好作直线运动，所以合力为0。微粒受重力、电场力和洛仑兹力如图示：


       由图可得速度方向与y轴负方向成θ角，满足， 所以：θ=60º
    （3）用运动的合成与分解的方法将速度v沿重力方向和沿电场力反方向分解的来求M、N两点间的距离。其解答过程如下：

       
    由上述两式联立可得运动时间t=0.48s，M、N两点间的距离s=1.536m。
    该题也可以选择用类似于斜面上的平抛运动来求M、N两点间的距离。将s分解为沿v方向的s cosθ和垂直v方向的s sinθ，则： scosθ= vt   
    由上述两式联立可得运动时间t=0.48s，M、N两点间的距离s=1.536m。
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    质谱仪原理如图所示，a为粒子加速器，电压为U1；b为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为B1，板间距离为d；c为偏转分离器，磁感应强度为B2，今有一质量为m，电量为+e的电子（不计重力），经加速后，该粒子恰能通过速度选择器，粒子进入分离器后做半径为R的匀速圆周运动.

    求：（1）粒子的速度v；
    （2）速度选择器的电压U2；
    （3）粒子在磁感应强度为B2磁场中做匀速圆周运动的半径R.

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    右图甲是回旋加速器的原理示意图。其核心部分是两个D型金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中（磁感应强度大小恒定），并分别与高频电源相连。加速时某带电粒子的动能EK随时间t变化规律如下图乙所示，若忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断正确的是
    A．高频电源的变化周期应该等于tn－tn-1
    B．在EK-t图象中t4－t3＝t3－t2＝t2－t1
    C．粒子加速次数越多，粒子获得的最大动能一定越大
    D．不同粒子获得的最大动能都相同

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    图4是测量带电粒子质量的仪器的工作原理示意图.设法使某有机化合物的气态分子导入图中所示的容器A中，使它受到电子束轰击，失去一个电子变为正一价的分子离子.分子离子从狭缝S1以很小的速度进入电压为U的加速电场区（初速不计），加速后，再通过狭缝S2、S3射入磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于磁场区的界面PQ.最后，分子离子打到感光片上，形成垂直于纸面且平行于狭缝S3的细线.若测得细线到狭缝S3的距离为d，试导出分子离子的质量m的表达式.

    图4

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    回旋加速器的D形盒半径为R＝60cm，两盒间距1cm，用它加速质子时可使每个质子获得4MeV的能量，加速电压为．求：
    　　（1）该加速器中偏转磁场的磁感应强度B；
    　　（2）质子在D型盒中运动的时间t；
    （3）整个加速过程中，质子在电场中运动的总时间．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示为一离子选择器，极板A、B间距为d，用来研究粒子的种类及偏向角，在A、B间加电压，B板电势高于A板电势，且A、B极板间有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为Bl，P为一剐性内壁光滑绝缘的两端开口的直细管'右端开口在一半径为R的圆形磁场区域中心O点（即坐标原点），此磁场方向为垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B2。细管的中心轴所在直线通过S粒子源，粒子源可发出电荷量为q、质量为m、速度大小、方向都不同粒子。当有粒子从圆形区域磁场射出时，其速度方向与x轴的夹角为偏向角。不计粒子重力。

    （1）若已知A、B间电压值为U，求能射入直细管中的粒子速度v的大小；
    （2）若粒子能从圆形区域磁场射出时，其偏向角为，求A、B间的电压值U1；
    （3）若粒子能从圆形区域磁场射出时，A、B间的电压值U2应满足什么条件？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图，在x轴上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外；在x轴下方存在匀强电场，电场方向与xOy平面平行，且与x轴成夹角。一质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子以初速度v0从y轴上的P点沿y轴正方向射出，一段时间后进入电场，进入电场时的速度方向与电场方向相反；又经过一段时间T0，磁场的方向变为垂直于纸面向里，大小不变。不计重力。

    （1）求粒子从P点出发至第一次到达x轴时所需时间；
    （2）若要使粒子能够回到P点，求电场强度的最大值。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，位于竖直平面内的坐标系，在其第三象限空间有沿水平方向的、垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0．5T，还有沿x轴负方向的匀强电场，场强大小为E=2N/C。在其第一象限空间有沿y轴负方向的、场强大小也为E的匀强电场，并在的区域有磁感应强度也为B的垂直于纸面向里的匀强磁场。一个带电荷量为q的油滴从图中第三象限的P点得到一初速度，恰好能沿PO作匀速直线运动（PO与x轴负方向的夹角为=45°），并从原点O进入第一象限。已知重力加速度g=10m/s2，问：

    （1）油滴在第三象限运动时受到的重力、电场力、洛伦兹力三力的大小之比，并指出油滴带何种电荷；
    （2）油滴在P点得到的初速度大小：
    （3）油滴在第一象限运动的时间。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （18分）如图所示，在直角坐标系的二、三象限内有沿x轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E；在一、四象限内以x=L的直线为理想边界的左右两侧存在垂直于纸面的匀强磁场B1和B2， y轴为磁场和电场的理想边界。在x轴上x=L的A点有一个质量为m、电荷量为q的带正电的粒子以速度v沿与x轴负方向成45o的夹角垂直于磁场方向射出。粒子到达y轴时速度方向与y轴刚好垂直。若带点粒子经历在电场和磁场中的运动后刚好能够返回A点（不计粒子的重力）。

    （1）判断磁场B1、B2的方向；
    （2）计算磁感应强度B1、B2的大小；
    （3）求粒子从A点出发到第一次返回A点所用的时间。

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