如图为某种新型设备内部电、磁场分布情况图．自上而下分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域．区域Ⅰ宽度为d₁，分布沿纸面向下的匀强电场E₁；区域Ⅱ宽度为d₂，分布垂直纸面向里的匀强磁场B₁；宽度可调的区域Ⅲ中分布沿纸面向下的匀强电场E₂和垂直纸面向里的匀强磁场B₂．现在有一群质量和带电量均不同的带电粒子从区域Ⅰ上边缘的注入孔A点被注入，从静止开始运动，然后相继进入Ⅱ、Ⅲ两个区域，满足一定条件的粒子将回到区域Ⅰ，其他粒子则从区域Ⅲ飞出．三区域都足够长，粒子的重力不计．
已知能飞回区域I的粒子质量m=6.4×10^-27kg，带电量q=3.2×10^-19C且d₁=10cm，d₂=5

2

cm，d₃＞10cm  E₁=E₂=40v/m，B₁=4×10^-3T，B₂=

2

×10^-3T
求：能飞回区域Ⅰ的粒子第一次回到区域Ⅰ上边缘时离A的距离？

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如图为某种新型设备内部电、磁场分布情况图．自上而下分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域．区域Ⅰ宽度为d₁，分布沿纸面向下的匀强电场E₁；区域Ⅱ宽度为d₂，分布垂直纸面向里的匀强磁场B₁；宽度可调的区域Ⅲ中分布沿纸面向下的匀强电场E₂和垂直纸面向里的匀强磁场B₂．现在有一群质量和带电量均不同的带电粒子从区域Ⅰ上边缘的注入孔A点被注入，从静止开始运动，然后相继进入Ⅱ、Ⅲ两个区域，满足一定条件的粒子将回到区域Ⅰ，其他粒子则从区域Ⅲ飞出．三区域都足够长，粒子的重力不计．求：能飞回区域Ⅰ的粒子第一次回到区域Ⅰ上边缘时离A的距离？

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20

21

B

D

A

ABD

BD

B

BD

BC

22．（17分）

⑴ (a)  a接地，b接y输入（4分）     (b)  B（3分）

⑵ (a)600Ω （3分）            (b)≈6Ω（3分） 

 (c)如图（4分）

23.O→B

(1)h=.t₃=                                                    …………5分

(2)B→A  v₀=gt₂g==3.56(m/s²)                                           …………5分

(3)O→B  F-mg=ma            ①                                                         …………2分

  v_B=at₁ ②                                                                                        …………2分

F=m()=1.5×10³()=1.63×10⁴(N)                                  …………3分

24.(1)在D点处

  F=Bqv₁   ①                                                                                  …………2分

  F_N-mg-F=0 ②                                                                                 …………2分

  A→D：mv₀=Mv₂+mv₁  ③                                                             …………3分

  △E=     ④                                                     …………3分

  解①②③④得△E=18J                                                                    …………2分

(2)m再次回到D点时M有最大速度

  mv₁+Mv₂=mv₃+Mv₄                ⑤                                                     …………3分

                ⑥                                              …………2分

  解①②③④⑤⑥可得  v₄=3(m/s)                                                    …………2分

25．（20分）

  ⑴在B点：P_B=5.0=mV_B   ∴V_B=4.0m/s                  …………2分

由A→B据动能定理：EqS=mV    ∴q==5.0×10^-3C    …………2分

⑵小物与小车相互作用至相对静止全过程，有：

系统动量守恒：mv_B=(m+M)V _共  ∴V_共=1.0m/s              …………3分

系统能量守恒：μmg?2L=mV-(m+M)V  ∴μ=0.3  …………4分

⑶在A→B中，a₁==12.5m/s²    ∴t₁==0.32S          …………2分

在小物滑上小车至碰前过程，取向右为正：

₁==μg=3.0m/s²              a₂==1.0m/s²

L=(v_Bt₂-₁t₂²)-a₂t²₂代入数据整理得：

2 t²_2­­­-4t₂+1=0     ∴t₂≈0.3S   （另一根舍去）          …………4分

由₁=v_B-₁t₂  得₁=3.1m/s                           …………1分

画出v-t图象如下：                                    …………2分