1、计算题 (18分)如图所示装置的左半部分为速度选择器,相距为d的两块平行金属板分别连在电压可调的电源两极上(上板接正极),板间存在方向垂直纸面向里、磁感应强度为B0的匀强磁场;右半部分为一半径为R的半圆形磁场区域,内有垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场.矩形abcd相切于半圆,小孔M、N连线延长线经过圆心O点且与ad垂直.一束质量为m、带电量为+q的离子(不计重力)以不同速率沿MN方向从M孔射入.

(1)金属板间电压为U0时,求从N孔射出的离子的速度大小;
(2)要使离子能打到ab上,求金属板间电压U的取值范围.
2、简答题 如图所示,真空中两平行金属板A、B长L1=0.10m,间距d=
/30m,两极板接在电压UAB=200sinl00πt(V)的交流电源上,与AB板相距L2=0.20m的PS右侧区间有一个范围足够大的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度为B=
×l0-2T。一束带正电的粒子以Vo=
×105m/s的速度沿着A,B两极板的中央飞入电场,粒子的比荷q/m=1×l08C/kg,不计粒子的重力和粒子间的相互作用力,不考虑相对论效应。问:
(1)通过计算说明,带电粒子经过平行金属板期间,加在两板间的电压几乎不变;
(2)在t=0时刻进入电场的粒子,飞离磁场时离O点的距离;
(3)何时进入电场的粒子,从进入电场到离开磁场所经历的时间最长?并计算最长时间。
3、选择题 如图所示装置处于真空中,S为能放出α、β和γ三种射线的放射源,虚线框内是方向垂直纸面的匀强磁场,L是1mm厚的纸板,M是荧光屏,实验时发现在荧光屏上O、P处有亮斑.则以下判断正确的是( )
A.如果磁场方向垂直纸面向里,则O点和P点分别为β和α射线形成的亮斑
B.如果磁场方向垂直纸面向外,则O点和P点分别为γ和β射线形成的亮斑
C.如果磁场方向垂直纸面向里,则O点和P点分别为α和β射线形成的亮斑
D.如果磁场方向垂直纸面向外,则O点和P点分别为γ和α射线形成的亮斑