如图所示，在真空中，半径为R=5L₀的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．在磁场右侧有一对平行金属板M和N，两板间距离为d=6L₀，板长为L=12L₀，板的中心线O₁O₂与磁场的圆心O在同一直线上．给M、N板加上电压U₀，其变化情况如下图所示．有一电荷量为q、质量为m的带电的粒子，从M、N板右侧沿板的中心线，在t=0或t=T/4时刻以速率v向左射入M、N之间，粒子在M、N板的左侧刚好以平行于M、N板的速度射出．若上述粒子经磁场后又均能平行于M、N极板返回电场，而电场变化的周期T未知，求磁场磁感应强度B相应必须满足的条件．（不计粒子重力）

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如图所示，在真空中，半径为R=5L₀的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．在磁场右侧有一对平行金属板M和N，两板间距离为d=6L₀，板长为L=12L₀，板的中心线O₁O₂与磁场的圆心O在同一直线上．有一电荷量为q、质量为m的带电的粒子，以速度v₀从圆周上的a点沿垂直于半径OO₁并指向圆心的方向进入磁场平面，当从圆周上的O₁点水平飞出磁场时，给M、N板加上如下图所示电压，最后粒子刚好以平行于M板的速度，从M板的边缘飞出（不计粒子重力）．求
（1）磁场的磁感应强度；
（2）求交变电压的周期T和电压U₀的值；
（3）若t=

3T

2

时，该粒子从M、N板右侧沿板的中心线仍以速率v₀向左射入M、N之间．求粒子从磁场中射出的点到a点的距离

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如图所示，在真空中，半径为R=5L₀的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．在磁场右侧有一对平行金属板M和N，两板间距离为d=6L₀，板长为L=12L₀，板的中心线O₁O₂与磁场的圆心O在同一直线上．有一电荷量为q、质量为m的带电的粒子，以速度v₀从圆周上的a点沿垂直于半径OO₁并指向圆心的方向进入磁场平面，当从圆周上的O₁点水平飞出磁场时，给M、N板加上如下图所示电压，最后粒子刚好以平行于M板的速度，从M板的边缘飞出（不计粒子重力）．求
（1）磁场的磁感应强度；
（2）求交变电压的周期T和电压U₀的值；
（3）若t=

3T

2

时，该粒子从M、N板右侧沿板的中心线仍以速率v₀向左射入M、N之间．求粒子从磁场中射出的点到a点的距离

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如图所示，在真空中，半径为R=5L₀的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。在磁场右侧有一对平行金属板M和N，两板间距离为d=6L₀，板长为L=12L₀，板的中心线O₁O₂与磁场的圆心O在同一直线上。有一电荷量为q、质量为m的带电的粒子，以速度v₀从圆周上的a点沿垂直于半径OO₁并指向圆心的方向进入磁场平面，当从圆周上的O₁点水平飞出磁场时，给M、N板加上如下图所示电压，最后粒子刚好以平行于M板的速度，从M板的边缘飞出(不计粒子重力)。求
(1)磁场的磁感应强度；
(2)求交变电压的周期T和电压U₀；
(3)若在时刻，该粒子从M、N板右侧沿板的中心线仍以速率v₀、N之间，求粒子从磁场中射出的点到a点的距离．

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如图所示，在真空中，半径为R=5L₀的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。在磁场右侧有一对平行金属板M和N，两板间距离为d=6L₀，板长为L=12L₀，板的中心线O₁O₂与磁场的圆心O在同一直线上。有一电荷量为q、质量为m的带电的粒子，以速度v₀从圆周上的a点沿垂直于半径OO₁并指向圆心的方向进入磁场平面，当从圆周上的O₁点水平飞出磁场时，给M、N板加上如图所示电压，最后粒子刚好以平行于M板的速度，从M板的边缘飞出（不计粒子重力）。求：
（1）磁场的磁感应强度；
（2）求交变电压的周期T和电压U₀的值；
（3）若时，该粒子从M、N板右侧沿板的中心线仍以速率v₀向左射入M、N之间，求粒子从磁场中射出的点到a点的距离。

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一、1C           2B             3C               4D              5D

二、6ABC         7ACD       8CD            9BD               10BC

三、11．⑴4/3；   ⑵选用量程尽可能小的灵敏电流计。

12．（1）圆心O处

（2）B、C

（3）铁丝距B（或A）

（4）由上面实验步骤知P′为铁丝在P时的像，PC为入射光线，i、r为对应入、折射角，由折射定律、折射率： 　　而 　　

　　 （用其他方法表示的结果正确也给分）

四、13．（1）a₁ = 1.6m/s²，竖直向上，a₂ = 0.8m/s²，竖直向下；

              （2）v = 4.8m/s；

              （3）21层楼房总高为69.6m，平均每层楼高3.31m。

14．（1）①Fe的核子质量较小；②原子序数比Fe大的物质核子平均随原子序数增大而增大；③原子序数比Fe小的物质核子平均质量随原子序数减小而增大。

（2）核反应方程：4 （3）kg

15．（1）2；（2）0.75W

16．(1)(2)(3)

17．（1）∵，得：

带电粒子进入电场的速度方向沿O₁O₂，，则有,得

（2）从a点沿某一方向进入磁场的粒子从b点飞出，轨道的圆心在C点。四边形aObc是菱形，所以Cb∥Oa，即粒子飞出磁场的速度方向与OO₁平行。

（3）粒子经过电场，偏转距离一定，所以能从电场中飞出的粒子是从中点O₁到上板M之间区域进入电场的粒子。设粒子从a点进入磁场时的速度方向与aO夹角为θ时恰好能从M板边缘进入电场，则∠Obd=30^o，所以∠Cab=∠Oab=30^o，θ=30^o，即粒子进入磁场的方向应在aO左侧与aO夹角小于30^o（或不大于30^o）的范围内。 

       18．⑴ M静止时，设弹簧压缩量为l₀，则Mg＝kl₀

速度最大时，M、m组成的系统加速度为零，则(M＋m)g－k(l₀＋l₁)＝0

解得：l₀＝8cm，k＝50N/m

［或：因M初位置和速度最大时都是平衡状态，故mg＝kl₁

解得：k＝50N/m］

⑵ m下落h过程中，mgh＝mv₀²

m冲击M过程中， m v₀＝(M＋m)v

所求过程的弹性势能的增加量：ΔE＝(M＋m)g(l₁＋l₂)＋(M＋m)v²

解得：ΔE＝0.66J

（用弹性势能公式计算的结果为ΔE＝0.65J也算正确）

⑶ 在最低点，M、m组成的系统：k(l₀＋l₁＋l₂)－(M＋m)g＝(M＋m)a₁

在最高点，对m：mg－N＝m a₂

根据简谐运动的对称性可知：a₁＝a₂

解得：a₁＝a₂＝8m/s²，N＝0.2N

［或：由简谐运动易知，其振幅A＝l₂，

在最低点，kA＝(M＋m)a ₁

故在最高点对m有mg－N＝m a₂

根据简谐运动的对称性可知：a₁＝a₂

解得：N＝0.2N