1、计算题 (20分)一半径R=0.6m的金属圆筒有一圈细窄缝,形状如图所示。圆筒右侧与一个垂直纸面向里的有界匀强磁场相切于P,圆筒接地,圆心O处接正极,正极与圆筒之间的电场类似于正点电荷的电场,正极与圆筒之间电势差U可调。正极附近放有一粒子源(粒子源与正极O间距离忽略不计)能沿纸面向四周释放比荷q/m=1.5×l05C/kg的带正电粒子(粒子的初速度、重力均不计)。带电粒子经电场加速后从缝中射出进入磁场,已知磁场宽度d=0.4m,磁感应强度B=0.25T。

(1)若U=750V,求:①粒子达到细缝处的速度;②若有一粒子在磁场中运动的时间最短,求此粒子飞出磁场时与右边界的夹角大小。
(2)只要电势差U在合适的范围内变化,总有从向沿某一方向射出粒子经过磁场后又回到O处,求电势差U合适的范围。
2、选择题 关于电荷守恒定律,下列叙述中不正确的是(? )
A.任何一个物体所带的电荷量总是守恒的
B.在与外界没有电荷交换的情况下,一个系统所带的电荷总量是守恒的
C.在一定的条件下,一个系统内等量的正负电荷可以中和,这并不违背电荷守恒定律
D.电荷守恒定律并不意味着带电系统一定和外界没有电荷交换
3、选择题 如下图所示,A板发出的电子经加速后,水平射入水平放置的两平行金属板间,金属板间所加的电压为U,电子最终打在荧光屏P上,关于电子的运动,则下列说法中正确的是( )

A.滑动触头向右移动时,其他不变,则电子打在荧光屏上的位置下降
B.滑动触头向左移动时,其他不变,则电子打在荧光屏上的位置上升
C.电压U增大时,其他不变,则电子打在荧光屏上的速度大小不变
D.电压U增大时,其他不变,则电子从发出到打在荧光屏上的速度变大
4、简答题 右下图为示波器的部分构造示意图,真空室中阴极K不断发出初速度可忽略的电子,电子经电压为U0的电场加速后,由孔N沿长为I、相距为d的两平行金属板A、B间的中心轴线进入两板间,电子穿过A、B后最终可打在中心为O的荧光屏CD上。若在AB间加上变化规律为
的交变电压,恰好能让t=0时刻进入AB间的电子经A板右边缘射出打在荧光屏上。假设在电子通过两板的极短时间内AB间电场可视为恒定不变。已知电子电荷量为e,质量为m,电子所受重力不计。求:
(1)电子通过孔N时的速度大小
;
(2)A、B间电压的最大值Umax和有效值U。
5、选择题 三个分别带有正电、负电和不带电的相等质量的颗粒,从水平放置的平行带电金属板左侧以相同速度v0垂直电场线方向射入匀强电场,分别落在带正电荷的下板上的a、b、c三点,如图所示,下面判断正确的是
?
A.落在a点的颗粒带正电、c点的带负电、b点的不带电
B.落在a、b、c点颗粒在电场中的加速度的关系是aa>ab>ac
C.三个颗粒在电场中运动所受合力的冲量关系是Ia>Ib>Ic
D.电场力对落在c点的颗粒做负功