粒子在复合场中运动

如图所示为测定带电粒子比荷（）的装置，粒子以一定的初速度进入并沿直线通过速度选择器，速度选择器内有相互正交的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度和电场强度分别为B和E。然后粒子通过平板S上的狭缝P，进入另一匀强磁场，最终打在能记录粒子位置的胶片A_lA₂上。下列表述正确的是
[     ]
A．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里
B．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于
C．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小
D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越大

如图所示，在xoy平面内，第Ⅲ象限内的直线OM是电场与磁场的边界，OM与负x轴成45°角。在x＜0且OM的左侧空间存在着负x方向的匀强电场E，场强大小为0.32 N/C； 在y＜0且OM的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场B，磁感应强度大小为0.1 T。一不计重力的带负电的微粒，从坐标原点O沿y轴负方向以v₀ = 2×10³ m/s的初速度进入磁场，最终离开电磁场区域。已知微粒的电荷量q = 5×10^-18 C，质量m = 1×10^-24 kg，求：
（1）带电微粒第一次经过磁场边界的位置坐标；
（2）带电微粒在磁场区域运动的总时间；
（3）带电微粒最终离开电、磁场区域的位置坐标。

如图甲所示，在光滑绝缘的水平面上固定着两对几何形状完全相同的平行金属板PQ和MN，P、Q与M、N四块金属板相互平行地竖直放置，其俯视图如图乙所示。已知P、Q之间以及M、N之间的距离都是d=0.2m，极板本身的厚度不计，极板长均为L=0.2m，板间电压都是。金属板右侧为竖直向下的匀强磁场，磁感应强度，磁场区域足够大。今有一质量，电量的带负电小球在水平面上如图从PQ平行板间左侧中点O沿极板中轴线以初速度=4m/s进入平行金属板PQ。
（1）试求小球刚穿出平行金属板PQ进入磁场瞬间的速度；
（2）若要小球穿出平行金属板PQ后，经磁场偏转射入平行金属板MN中，且在不与极板相碰的前提下，最终在极板MN的左侧中点O′ 沿中轴线射出。则金属板Q、M间距离最大是多少？       

如图，在xoy平面内，MN和x轴之间有平行于y轴的匀强电场和垂直于xoy平面的匀强磁场，y轴上离坐标原点4 L的A点处有一电子枪，可以沿+x方向射出速度为v₀的电子（质量为m，电量为e）。如果电场和磁场同时存在，电子将做匀速直线运动。如果撤去电场，只保留磁场，电子将从x轴上距坐标原点3L的C点离开磁场。不计重力的影响，求：
（1）磁感应强度B和电场强度E的大小和方向；
（2）如果撤去磁场，只保留电场，电子将从D点（图中未标出） 离开电场，求D点的坐标；
（3）电子通过D点时的动能。

目前世界上正在研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，如图表示它的发电原理：将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，整体上呈电中性）喷入磁场，由于等离子体在磁场力的作用下运动方向发生偏转，磁场中的两块金属板A和B上就会聚集电荷，从而在两板间产生电压。请你判断：在图示磁极配置的情况下，金属板____________（选填“A”或“B”）的电势较高，通过电阻R的电流方向是____________（选填“a→b”或“b→a”）。

如图所示，在x轴上方有一匀强电场，场强大小为E，方向竖直向下，在x轴下方有一匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。在x轴上有一点P，离原点距离为a，现有一带电量为正q，质量为m的粒子，从0＜x＜a区间某点由静止开始释放后，恰能经过P点，求释放点坐标x、y之间满足的关系？（E、B均在x＞0区域，粒子重力不计）

如图所示，实线表示处在竖直平面内的匀强电场的电场线，与水平方向成角，水平方向的匀强磁场与电场正交，有一带电液滴沿斜向上的虚线l做直线运动，l与水平方向成角，且＞，则下列说法中正确的是
[     ]
A．液滴一定做匀速直线运动
B．液滴一定带正电
C．电场线方向一定斜向上
D．液滴有可能做匀变速直线运动

如图所示，坐标空间中有场强为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场，y轴为两种场的分界面，图中虚线为磁场区域的右边界；现有一个质量为m，电荷量为-q的带电粒子（不计重力），从电场中坐标位置（-，0）处以初速度v₀沿x轴正方向开始运动，且已知=，试求：
（1）粒子第一次通过y轴时的位置？
（2）若要使带电粒子能穿越磁场区域而不再返回电场中，磁场的宽度d应满足的条件？

如图所示的坐标系，x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向。在x轴上方空间的第一、第二象限内，既无电场也无磁场，在第三象限，存在沿y轴正方向的匀强电场和垂直xy平面（纸面）向里的匀强磁场。在第四象限，存在沿y轴负方向，场强大小与第三象限电场场强相等的匀强电场。一质量为m、电量为q的带电质点，从y轴上y=h处的p₁点以一定的水平初速度沿x轴负方向进入第二象限。然后经过x轴上x=-2h处的p₂点进入第三象限，带电质点恰好能做匀速圆周运动。之后经过y轴上y=-2h处的p₃点进入第四象限。已知重力加速度为g。求：
（1）粒子到达p₂点时速度的大小和方向；
（2）第三象限空间中电场强度和磁感应强度的大小；
（3）带电质点在第四象限空间运动过程中最小速度的大小和方向。

如图所示，一束由质子、电子和α粒子组成的射线，在正交的电磁场中沿直线OO"从O"点射入磁场B₂形成3条径迹，下列说法正确的是
[     ]
A．各个粒子通过O"点的速度不相等
B．3是质子的径迹
C．1是质子的径迹
D．2是质子的径迹

如图所示，粗糙的足够长的竖直木杆上套有一个带正电的小球，整个装置处在由水平匀强电场和垂直于纸面向外的匀强磁场组成的足够大的复合场中，小球由静止开始下滑，在整个运动过程中小球的v－t图象如图所示，其中正确的是
[     ]
A．B．C．D．

如图所示，匀强电场水平向右，虚线右边空间存在着方向水平、垂直纸面向里的匀强磁场，虚线左边有一固定的光滑水平杆，杆右端恰好与虚线重合。有一电荷量为q、质量为m的小球套在杆上并从杆左端由静止释放，带电小球离开杆的右端进入正交电、磁场后，开始一小段时间内，小球
[     ]
A．可能做匀速直线运动
B．一定做变加速曲线运动
C．重力势能可能减小
D．重力势能可能增加

在图中虚线所围的区域内，存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场，已知从左方水平射入的电子，穿过这个区域时未发生偏转，设重力可以忽略不计，则在这区域中的E和B的方向可能是
[     ]
A．E和B都沿水平方向，并与电子运动的方向相同
B．E和B都沿水平方向，并与电子运动的方向相反
C．E竖直向上，B垂直纸面向外
D．E竖直向上，B垂直纸面向里

如图所示，已知一质量为m的带电液滴，经电压U加速后水平进入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B中，液滴在此空间的竖直平面内作匀速圆周运动，重力加速度为g。问：
（1）液滴带正电荷、还是带负电荷？带电量多少？
（2）液滴作圆周运动的速度及半径多大？

如图所示，一束正离子垂直地射入匀强磁场和匀强电场正交的区域里，结果发现有些离子保持原来的运动方向，未发生任何偏转。如果让这些不偏转离子进入另一个匀强磁场中，发现这些离子又分裂成几束。对这些进入后一磁场的离子，可得出结论
[     ]
A．它们进入磁场时的速度一定相同
B．它们的电量一定各不相同
C．它们的质量一定各不相同
D．它们的动能一定相同

如图所示的坐标系，x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向。在x轴上方空间的第一、第二象限内，既无电场也无磁场，第三象限，存在沿y轴正方向的匀强电场和垂直xy平面（纸面）向里的匀强磁场。一质量为m、电量为q的带电质点，从y轴上y=h处的P₁点以一定的水平初速度沿x轴负方向进入第二象限。然后经过x轴上处的P₂点进入第三象限，带电质点恰好能做匀速圆周运动，之后经过y轴上处的P₃点进入第四象限。已知重力加速度为g。求：
（1）带电质点到达P₂点时速度的大小和方向；
（2）电场强度和磁感应强度的大小。

如图所示，有abcd四个离子，它们带等量的同种电荷，质量不等。有m_a＝m_b＜m_c＝m_d，以不等的速度v_a＜v_b＝v_c＜v_d进入速度选择器后有两种离子从速度选择器中射出，进入B₂磁场，由此可判定
[     ]
A．射向P₁的是a离子
B．射向P₂的是b离子
C．射到A₁的是c离子
D．射到A₂的是d离子

如图所示，竖直放置的两块很大的平行金属板a、b，相距为d，ab间的电场强度为E，今有一带正电的微粒从a板下缘以初速度v₀竖直向上射入电场，当它飞到b板时，速度大小不变，而方向变为水平方向，且刚好从高度也为d的狭缝穿过b板而进入bc区域，bc区域的宽度也为d，所加电场大小为E方向竖直向上，磁感强度方向垂直纸面向里，磁场大小等于E/v₀。求：
（1）粒子在ab区域的运动时间？
（2）粒子在bc区域的运动时间？

如图所示，有一电量为q，重力为G的小球，从两竖直的带等量异种电荷的平行板上方高h处自由落下，两板间有匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，小球通过正交电磁场时

[     ]

A．一定做曲线运动
B．不可能做曲线运动
C．可能做匀速直线运动
D．可能做匀加速直线运动

一个带电粒子以初速度v₀垂直于电场方向向右射入匀强电场区域，穿出电场后接着又进入匀强磁场区域。设电场和磁场区域有明确的分界线，且分界线与电场强度方向平行，如图中的虚线所示。在下图所示的几种情况中，可能出现的是

[     ]

A．B．C．D．

如图所示，两平行金属板中有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，带正电的粒子（不计粒子的重力）从两板中央垂直电场、磁场入射。它在金属板间运动的轨迹为水平直线，如图中虚线所示。若使粒子飞越金属板间的过程中向上板偏移，则可以采取下列的正确措施为
[     ]
A．使入射速度增大 　　
B．使粒子电量增大
C．使电场强度增大 　　
D．使磁感应强度增大

如图所示是等离子体发电机的示意图，磁感应强度为B，两极板间距离为d，要使输出电压为U，则等离子体的速度v为___________，a是电源的___________（正、负极）。

目前世界上正在研究的一种新型发电机叫磁流体发电机。如图表示它的发电原理：将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的微粒，而从整体上来说呈中性）沿图示方向喷入磁场，磁场中有两块金属板A和B，于是金属板上就会聚集电荷，产生电压。关于图中所示的磁流体发电机，下列判断正确的是
[     ]
A、A板带正电
B、B板带负电
C、电阻R中电流方向向上
D、电阻R中电流方向向下

建有正交坐标系O-xyz（z轴正方向竖直向上）的空间同时存在匀强电场和匀强磁场。已知电场方向沿z轴正方向场强大小为E，磁场方向沿y轴正方向磁感应强度大小为B，重力加速度为g。某质量m，电量+q的小球从原点O出发…。下列说法错误的是
[     ]
A、沿x轴正向匀速直线运动，且Eq-Bqv=mg
B、沿x轴负向匀速直线运动，且Eq=mg+Bqv
C、沿Z轴正向匀速直线运动，且Eq=Bqv+mg
D、沿y轴正向或负向匀速直线运动，且Eq=mg

如图有a、b、c、d四个离子，它们带等量同种电荷，质量不等m_a=m_b＜m_c=m_d，以不等的速率v_a＜v_b=v_c＜v_d进入速度选择器后，有两种离子从速度选择器中射出进入B₂磁场。由此可判定
[     ]
A、射向P₁板的是a离子
B、射向P₂板的是b离子
C、射向A₁的是c离子
D、射向A₂的是d离子

如图一个质量为m、电量为e的静止质子，经电压为U的电场加速后，射入与其运动方向一致的磁感应强度为B的匀强磁场MN区域内。在MN内有n块互成直角、长为L的硬质塑料板（不导电，宽度很窄，厚度不计）。
（1）求质子进入磁场时的速度v₀；
（2）若质子进入磁场后与每块塑料板碰撞后均没有能量损失且满足反射原理，求质子穿过磁场区域所需的时间t。

如图所示的平行板器件中，存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度B₁=0.40T，方向垂直纸面向里，电场强度E=2.0×10⁵V/m，PQ为板间中线。紧靠平行板右侧边缘xOy坐标系的第一象限内，有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B₂=0.25T，磁场边界AO和y轴的夹角∠AOy=45°。一束带电量q=8.0×10^-19C的正离子从P点射入平行板间，沿中线PQ做直线运动，穿出平行板后从y轴上坐标为（0，0.2m）的Q点垂直y轴射入磁场区，离子通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角在45°~90°之间。则：
（1）离子运动的速度为多大？
（2）离子的质量应在什么范围内？
（3）现只改变AOy区域内磁场的磁感应强度大小，使离子都不能打到x轴上，磁感应强度大小B₂′应满足什么条件？

如图所示，在y＞0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y＜0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy平面（纸面）向外。一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上y=h处的点P₁时速率为v₀，方向沿x轴正方向；然后，经过x轴上x=2h处的P₂点进入磁场，并经过y轴上y=-2h处的P₃点。不计重力，求：
（1）电场强度的大小；
（2）粒子到达P₂时的速度；
（3）磁感应强度的大小。

如图所示，从阴极K发射的热电子（初速度不计）质量为m、电量为e，通过电压U加速后，垂直进入磁感应强度为B、宽为L的匀强磁场（磁场的上下区域足够大）中。求：
（1）电子进入磁场时的速度大小；
（2）电子离开磁场时，偏离原方向的距离。

磁流体发电是一项新兴技术，它可以把气体的内能直接转化为电能，如图是它示意图。平行金属板A、B之间有一个很强的匀强磁场，磁感应强度为B，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电凿子）垂直于B的方向喷入磁场，每个离子的速度为v，电荷量大小为q，A、B两板间距为d，稳定时下列说法中正确的是
[     ]
A．图中A板是电源的正极
B．图中B板是电源的正极
C．电源的电动势为Bvd
D．电源的电动势为Bvq

如图所示，有一范围足够大的互相正交的匀强电场和匀强磁场。匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，一质量为m、带电量是为－q的带电微粒在此区域恰好做速度大小为v的匀速圆周运动。（重力加速度为g）
（1）求此区域内电场强度的大小和方向；
（2）若某时刻微粒运动到场中距地面高度为H的P点，速度与水平方向45°，如图所示。则该微粒至少须经多长时间运动到距地面最高点？最高距地面多高？
（3）在（2）问中微粒运动在P点时，突然撤去磁场，同时场强大小不变，方向变为水平向右，则该微粒运动中距地面的最大高度是多少？

如图所示，a、b是一对平行金属板，分别接到直流电源两极上，右边有一档板，正中间开有一小孔d，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感强度大小为B，方向垂直纸面向里，在a、b两板间还存在着匀强电场E。从两板左侧中点C处射入一束正离子（不计重力），这些正离子都沿直线运动到右侧，从d孔射出后分成3束。则下列判断正确的是
[     ]
A. 这三束正离子的速度一定不相同
B. 这三束正离子的比荷一定不相同
C. a、b两板间的匀强电场方向一定由a指向b
D. 若这三束粒子改为带负电而其它条件不变则仍能从d孔射出

在图中实线框所示的区域内同时存在着匀强磁场和匀强电场。一个带电粒子（不计重力）恰好能沿直线MN从左到右通过这一区域。那么匀强磁场和匀强电场的方向可能为下列哪种情况
[     ]
A．匀强磁场方向竖直向上，匀强电场方向垂直于纸面向外
B．匀强磁场方向竖直向上，匀强电场方向垂直于纸面向里
C．匀强磁场和匀强电场的方向都水平向右
D．匀强磁场方向垂直于纸面向里，匀强电场方向竖直向上

地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场方向垂直纸面向里，一个带电油滴沿着一条与竖直方向成α角的直线MN运动。如图所示，由此可以判断
[     ]
A．油滴一定做匀速运动
B．油滴一定做匀变速运动
C．如果油滴带正电，它是从M点运动到N点
D．如果油滴带正电，它是从N点运动到M点

如图，电源电动势为E，内阻为r，滑动变阻器电阻为R，开关闭合。两平行极板间有匀强磁场，一带电粒子正好以速度v匀速穿过两板。以下说法正确的是（忽略带电粒子的重力）

[     ]

A．保持开关闭合，将滑片P向上滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出
B．保持开关闭合，将滑片P向下滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出
C．保持开关闭合，将a极板向下移动一点，粒子将继续沿直线穿出
D．如果将开关断开，粒子将继续沿直线穿出

如图，xoy平面内存在着沿y轴正方向的匀强电场，一个质量为m、带电荷量为+q的粒子从坐标原点O以速度v₀沿x轴正方向开始运动。当它经过图中虚线上的M（，a）点时，撤去电场，粒子继续运动一段时间后进入一个矩形匀强磁场区域（图中未画出），又从虚线上的某一位置N处沿y轴负方向运动并再次经过M点。已知磁场方向垂直xoy平面（纸面）向里，磁感应强度大小为B，不计粒子的重力。试求：
（1）电场强度的大小；
（2）N点的坐标；
（3）矩形磁场的最小面积。

如图所示为一种测量电子比荷的仪器的原理图，其中阴极K释放电子，阳极A是一个中心开孔的圆形金属板，在KA间加一定的电压。在阳极右侧有一对平行正对带电金属板M、N，板间存在方向竖直向上的匀强电场。O点为荧光屏的正中央位置，且K与O的连线与M、N板间的中心线重合。电子从阴极逸出通过KA间的电场加速后从小孔射出，沿KO连线方向射入M、N两极板间。已知电子从阴极逸出时的初速度、所受的重力及电子之间的相互作用均可忽略不计，在下列过程中，电子均可打到荧光屏上。
（1）为使电子在M、N两极板间不发生偏转，需在M、N两极板间加一个垂直纸面的匀强磁场，请说明所加磁场的方向；
（2）如果M、N极板间的电场强度为E，垂直纸面的匀强磁场的磁感应强度为B，K与A间的电压为U，电子恰能沿直线KO穿过M、N两极板，打在荧光屏正中央，求电子的比荷（电荷量和质量之比）为多少；
（3）已知M、N板的长度为L₁，两极板右端到荧光屏的距离为L₂，如果保持M、N两极板间的电场强度为E，K与A间的电压为U，而撤去所加的磁场，求电子打到荧光屏上的位置与O点的距离。

如图所示，为空间直角坐标系，其中y轴正方向竖直向上。在整个空间中存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。现有一质量为、电荷量为q（q＞0）的带电小球从坐标原点O以速度v₀沿x轴正方向射出，重力加速度为g，空气阻力可忽略不计。
（1）若在整个空间加一匀强电场，小球从坐标原点O射出恰好做匀速圆周运动，求所加电场的场强大小以及小球做匀速圆周运动第一次通过z轴的坐标；
（2）若改变第（1）问中所加电场的大小和方向，小球从坐标原点O射出恰好沿x轴做匀速直线运动，求此时所加匀强电场的场强大小；
（3）若保持第（2）问所加的匀强电场不变而撤去原有的磁场，小球从坐标原点O以速度v₀沿x轴正方向射出后，将通过A点，已知A点的x轴坐标数值为，求小球经过A点时电场力做功的功率。

如图所示，离子源A产生的初速度为零、带电荷量均为e、质量不同的正离子被电压为U₀的加速度电场加速后匀速通过准直管，垂直射入匀强偏转电场，偏转后通过极板HM上的小孔S离开电场，经过一段匀速直线运动，垂直于边界MN进入磁感应强度为B的匀强磁场。已知HO＝d，HS＝2d，∠MNQ＝90°。（忽略离子所受重力）
（1）求偏转电场场强E₀的大小以及HM与MN的夹角Φ；
（2）求质量为m的离子在磁场中做圆周运动的半径；
（3）若质量为4m的离子垂直打在NQ的中点S₁处，质量为16 m的离子打在S₂处，求S₁和S₂之间的距离以及能打在NQ上的正离子的质量范围。

如图甲所示，在空间存一个变化的电场和一个电变化的磁场，电场的方向水平向右（图甲中由B到C），电场强度的大小随时间变化情况如图乙所示；磁感应强度方向垂直于纸面，磁感应强度的大小随时间变化情况如图丙所示。在t=1 s时，从A沿AB方向（垂直于BC）以初速度v₀射出第一个粒子，并在此之后，每隔2 s有一相同的粒子沿AB方向均以初速度v₀射出，射出的粒子均能击中C点。若AB=BC=l，且粒子由A运动到C的时间均小于1 s，不计空气阻力及电磁场变化不定产生的影响，则以下说法正确的是
[     ]
A．磁场方向垂直纸面向外
B．电场强度E₀和磁感应强度B₀的比值E₀/B₀=2v₀
C．第一个粒子由A运动到C所经历的时间t₁=
D．第二个粒子到达C点的动能等于第一个粒子到C点的动能

如图所示，水平放置的两块带金属极板a、b平行正对，极板长度为l，板间距为d，板间存在着方向坚直向下、场强大小为E的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，假设电场、磁场只存在于两板间。一质量为m、电荷量为q的粒子，以水平速度v₀从两极板的左端正中央沿垂直于电场、磁场的方向进入极板间，恰好做匀速直线运动，不计重力及空气阻力。
（1）求匀强磁场感应强度B的大小；
（2）若撤去磁场，粒子能从极板间射出，求粒子穿过电场时沿电场方向移动的距离；
（3）若撤去磁场，并使电场强度变为原来的2倍，粒子将打在下极板上，求粒子到达下极板时动能的大小。

在一真空室内存在着匀强电场和匀强磁场，电场与磁场的方向相同，已知电强E=40.0V/m，磁感应强度B=0.30T。如图所示，在该直空室内建立O－xyz三维直角坐标系，其中z轴竖直向上。质量kg、带负电的质点以速度v₀=100m/s沿+x方向做匀速直线运动，速度方向与电场、磁场垂直，取g=10m/s²。
（1）求质点所受电场力与洛伦兹力大小之比；
（2）求带电质点的电荷量；
（3）若在质点通过O点时撤去磁场，求经过时间t=0.20s带电质点的位置坐标。

由于受地球信风带和盛行西风带的影响，海洋中一部分海水做定向流动，称为风海流，风海流中蕴藏着巨大的动力资源。因为海水中含有大量的带电离子，这些离子随风海流做定向运动，如果有足够强的磁场能使海流中下的正、负离子发生偏转，便可用来发电。如图为一利用风海流发电的磁流体发电机原理示意图，用绝缘材料制成一个横截面为矩形的管道，在管道的上、下两个内表面装有两块金属板M、N，金属板长为a，宽为b，两板间的距离为d。将管道沿风海流方向固定在风海流中，在金属板之间加一水平匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向由南向北，用导线将M、N外侧连接电阻为R的航标灯（图中未画出）。工作时，海水从东向西流过管道，在两金属板之间形成电势差，可以对航标灯供电。设管道内海水的流速处处相同，且速率恒为v，海水的电阻率为，海水所受摩擦阻力与流速成正比，比例系数为k。
（1）求磁流体发电机电动势E的大小，并判断M、N两板哪个板电势较高；
（2）由于管道内海水中有电流通过，磁场对管道内海水有力的作用，求此力的大小和方向；
（3）求在t时间内磁流体发电要消耗的总机械能。

如图甲所示，两平行金属板接有如图乙所示随时间t变化的电压U，两板间电场可看作均匀的，且两板外无电场，板长L=0.2m，板间距离d=0.2m。在金属板右侧有一边界为MN的区域足够大的匀强磁场，MN与两板中线OO′垂直，磁感应强度T，方向垂直纸面向里。现有带正电的粒子流沿两板中线OO′连续射入电场中，已知每个粒子速度m/s，比荷q/m=10⁸C/kg，重力忽略不计，在每个粒子通过电场区域的极短时间内，电场可视作是恒定不变的。
（1）试求带电粒子射出电场时的最大速度；
（2）证明任间时刻从电场射出的带电粒子，进入磁场时在MN上的入射点和在MN上出射点的距离为定值，写出该距离的表达式；
（3）从电场射出的带电粒子，进入磁场运动一段时间后又射出磁场，求粒子在磁场中运动最长时间和最短时间。

如图所示，在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取正交坐标系（z轴正方向竖直向上），一质量为m、电荷量为q的带正电粒子（重力不能忽略）从原点O以速度沿x轴正方向出发，下列说法正确的是
[     ]
A．若电场、磁场分别沿z轴正方向和x轴正方向，粒子只能做曲线运动
B．若电场、磁场均沿z轴正方向，粒子有可能做匀速圆周运动
C．若电场、磁场分别沿z轴负方向和y轴负方向，粒子有可能做匀速直线运动
D．若电场、磁场分别沿y轴负方向和z轴正方向，粒子有可能做平抛运动

如图所示K与虚线MN之间是加速电场。虚线MN与PQ之间是匀强电场，虚线PQ与荧光屏之间是匀强磁场，且MN、PQ与荧光屏三者互相平行。电场和磁场的方向如图所示。图中A点与O点的连线垂直于荧光屏。一带正电的粒子从A点离开加速电场，速度方向垂直于偏转电场方向射入偏转电场，在离开偏转电场后进入匀强磁场，最后恰好垂直地打在图中的荧光屏上。已知电场和磁场区域在竖直方向足够长，加速电场电压与偏转电场的场强关系为U=Ed/2，式中的d是偏转电场的宽度且为已知量，磁场的磁感应强度B与偏转电场的电场强度E和带电粒子离开加速电场的速度v₀关系符合表达式v₀=E/B，如图所示，试求：
（1）画出带电粒子的运动轨迹示意图；
（2）磁场的宽度L为多少？
（3）带电粒子最后在电场和磁场中总的偏转距离是多少？

如图所示，直角坐标系xoy位于竖直平面内，在-m≤x≤0的区域内有磁感应强度大小B=4.0×10^-4T、方向垂直于纸面向里的条形匀强磁场，其左边界与x轴交于P点；在x＞0的区域内有电场强度大小E=4N/C、方向沿y轴正方向的条形匀强电场，其宽度d=2m。一质量m=6.4×10^-27kg、电荷量q=-3.2×10^-19C的带电粒子从P点以速度v=4×10⁴m/s，沿与x轴正方向成α=60°角射入磁场，经电场偏转最终通过x轴上的Q点（图中未标出），不计粒子重力。求：
（1）带电粒子在磁场中运动时间；
（2）当电场左边界与y轴重合时Q点的横坐标；
（3）若只改变上述电场强度的大小，要求带电粒子仍能通过Q点，讨论此电场左边界的横坐标x′与电场强度的大小E′的函数关系。

如图所示，在空间中存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，其边界AB、CD间的宽度为d，在左边界的Q点处有一质量为m，带电荷量为-q的粒子沿与左边界成30°的方向射入磁场，粒子重力不计。求：
（1）若带电粒子能从AB边界飞出，则粒子入射速度应满足的条件；
（2）若带电粒子能垂直CD边界飞出磁场，进入如图所示的有界匀强电场中减速至零后再返回，则有界电场的电压的范围及带电粒子在整个过程中在磁场中运动的时间；
（3）若带电粒子的速度是（2）中的倍，并可以从Q点沿纸面各个方向射入磁场，则粒子打到CD边界上的长度是多少？

如图所示，在x<0且y<0的区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在x>0且y<0的区域内存在沿y轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带电粒子从x轴上的M点沿y轴负方向垂直射入磁场，结果带电粒子从y轴的N点射出磁场而进入匀强电场，经电场偏转后打到x轴上的P点，已知，不计带电粒子所受重力。求：
（1）带电粒子进入匀强磁场时初速度的大小；
（2）带电粒子从射入匀强磁场到射出匀强电场所用的时间；
（3）匀强电场的场强大小。

如图所示，相距为d的两平行金属板水平放置，开始开关S₁和S₂均闭合使平行板电容器带电。板间存在垂直纸面向里的匀强磁场。一个带电粒子恰能以水平速度v向右匀速通过两板间。在以下方法中，有可能使带电粒子仍能匀速通过两板的是（不考虑带电粒子所受重力）
[     ]
A．保持S₁和S₂均闭合，减小两板间距离，同时减小粒子射入的速率
B．保持S₁和S₂均闭合，将R₁、R₃均调大一些，同时减小板间的磁感应强度
C．把开关S₂断开，增大两板间的距离，同时减小板间的磁感应强度
D．把开关S₁断开，增大板间的磁感应强度，同时减小粒子入射的速率