1、计算题  (10分).如图所示,金属杆 ,在竖直平面内贴着光滑平行金属导轨下滑,导轨的间距
,在竖直平面内贴着光滑平行金属导轨下滑,导轨的间距 ,导轨上端接有
,导轨上端接有 的电阻,导轨与金属杆的电阻不计,整个装置处于
的电阻,导轨与金属杆的电阻不计,整个装置处于 的水平匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面.当金属杆
的水平匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面.当金属杆 下滑时,每秒钟有
下滑时,每秒钟有 的重力势能减少,求
的重力势能减少,求 杆下滑的速度的大小(不计空气阻力).
杆下滑的速度的大小(不计空气阻力).
 
	        2、选择题  如图所示,有一混合正离子束先后通过正交的电场、匀强磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ,如果这束正离子流在区域Ⅰ中不偏转,进入区域Ⅱ后偏转半径r相同,则它们一定具有相同的(  )

A.速度  
B.比荷
C.电荷量
D.质量
 
	        3、计算题  如图,圆柱桶的一个横截面在xOy平面内,与x轴相切于坐标原点O,圆心为 ,半径为
,半径为 ,在与y轴成
,在与y轴成 =
= 角的直径两端开有小孔
角的直径两端开有小孔 和
和 。现在桶内加匀强磁场,磁感应强度为
。现在桶内加匀强磁场,磁感应强度为 ,方向平行于轴线向外,该装置就是一个离子速度选择器。离子束以某一入射角从
,方向平行于轴线向外,该装置就是一个离子速度选择器。离子束以某一入射角从 孔射入,
孔射入, 取值不同,就有不同速率的离子从
取值不同,就有不同速率的离子从 孔射出。x轴下方存在方向沿x轴正向的匀强电场,其右边界上放置一个与y轴平行、间距为
孔射出。x轴下方存在方向沿x轴正向的匀强电场,其右边界上放置一个与y轴平行、间距为 的挡板,板上开有小孔
的挡板,板上开有小孔 (与
(与 、
、 、
、 共线),紧靠
共线),紧靠 孔处安放一离子探测器。当离子源S以入射角
孔处安放一离子探测器。当离子源S以入射角 对准
对准 孔发射某种正离子,电场场强大小为
孔发射某种正离子,电场场强大小为 时,探测器检测到有离子射入。不计离子重力和离子间的作用,打在桶壁和挡板上的离子不再反弹。试求:
时,探测器检测到有离子射入。不计离子重力和离子间的作用,打在桶壁和挡板上的离子不再反弹。试求:

(1)射入探测器上的离子的比荷(电荷量与质量之比);
(2)射入探测器上的离子在磁场和电场中运动的时间之比。
 
	        4、计算题  (2011·广东理综·T35)如图19(a)所示,在以O为圆心,内外半径分别为 和
和 的圆环区域内,存在辐射状电场和垂直纸面的匀强磁场,内外圆间的电势差U为常量,
的圆环区域内,存在辐射状电场和垂直纸面的匀强磁场,内外圆间的电势差U为常量, ,一电荷量为+q,质量为m的粒子从内圆上的A点进入该区域,不计重力。
,一电荷量为+q,质量为m的粒子从内圆上的A点进入该区域,不计重力。
(1)已知粒子从外圆上以速度 射出,求粒子在A点的初速度
射出,求粒子在A点的初速度 的大小
的大小
(2)若撤去电场,如图19(b),已知粒子从OA延长线与外圆的交点C以速度 射出,方向与OA延长线成45°角,求磁感应强度的大小及粒子在磁场中运动的时间
射出,方向与OA延长线成45°角,求磁感应强度的大小及粒子在磁场中运动的时间
(3)在图19(b)中,若粒子从A点进入磁场,速度大小为 ,方向不确定,要使粒子一定能够从外圆射出,磁感应强度应小于多少?
,方向不确定,要使粒子一定能够从外圆射出,磁感应强度应小于多少?
 
	        5、选择题  如图所示,一束粒子(不计重力,初速度可忽略)缓慢通过小孔O1进入极板间电压为U的水平加速电场区域Ⅰ,再通过小孔O2射入相互正交的恒定匀强电场、磁场区域Ⅱ,其中磁场的方向如图所示,磁感应强度大小可根据实际要求调节,收集室的小孔O3与O1、O2在同一条水平线上.则(  )
A.该装置可筛选出具有特定速度的粒子
B.该装置可筛选出具有特定质量的粒子
C.若射入的粒子电荷量相同,则该装置筛选出的粒子一定具有相同的质量
D.若射入的粒子质量相同,则该装置筛选出的粒子不一定具有相同的电荷量