题目内容
（18分）如图所示，相距为R的两块平行金属板M、 N正对着放置，S1、S2分别为M、N板上的小孔，S1、S2、O三点共线，它们的连线垂直M、N，且S2O＝R.以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场．D为收集板，板上各点到O点的距离以及板两端点的距离都为2R，板两端点的连线垂直M、N板．质量为m、带电量为＋q的粒子经S1进入M、N间的电场后，通过S2进入磁场．粒子在S1处的速度以及粒子所受的重力均不计．
（1）M、N间的电压为U时，求粒子进入磁场时速度的大小v；
（2）若粒子恰好打在收集板D的中点上，求M、N间的电压值U0；
（3）当M、N间的电压不同时，粒子从S1到打在D上经历的时间t会不同，求
t的最小值．
（1）M、N间的电压为U时，求粒子进入磁场时速度的大小v；
（2）若粒子恰好打在收集板D的中点上，求M、N间的电压值U0；
（3）当M、N间的电压不同时，粒子从S1到打在D上经历的时间t会不同，求
t的最小值．
（1）
（2）
（3）
（2）（3）试题分析： (1)粒子从S1到达S2的过程中，根据动能定理得
qU＝
mv2 ① 2分解得粒子进入磁场时速度的大小
1分（2）粒子进入磁场后在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，有
② 2分由①②得，加速电压U与轨迹半径r的关系为
1分当粒子打在收集板D的中点时，粒子在磁场中运动的半径
1分对应电压
1分(3)M、N间的电压越大，粒子进入磁场时的速度越大，粒子在极板间经历的时间越短，同时在磁场中运动轨迹的半径越大，在磁场中运动的时间也会越短，出磁场后匀速运动的时间也越短，所以当粒子打在收集板D的右端时，对应时间t最短。
根据几何关系可以求得，对应粒子在磁场中运动的半径r＝
R 2分由②得粒子进入磁场时速度的大小
1分粒子在电场中经历的时间
2分粒子在磁场中经历的时间
2分粒子出磁场后做匀速直线运动经历的时间
2分粒子从S1到打在收集板D上经历的最短时间为t＝t1＋t2＋t3＝
1分
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，轨道上端接一只阻值为R=0.4
的电阻器，在导轨间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁场的磁感应强度B=0．5 T，两轨道之间的距离为L=40cm，且轨道足够长，电阻不计。现将一质量为m="3" g，有效电阻为r=1.0
=50T，已知两板间距离d=0.3m，电场强度E=50V/m，M板中心上有一小孔P，在P正上方h=5cm处的O点，一带电油滴自由下落，穿过小孔后进入两板间，若油滴在t=0时刻进入两板间，最后恰好从N板边缘水平飞出。已知油滴的质量 m=10
kg，电荷量q=+2×10
C（不计空气阻力。重力加速度取g=10m/s2，取π=3）求：
中，
轴左侧有沿
轴正向的匀强电场，场强大小为E；
时刻，从
沿x轴正向进入电场，从y轴上Q点离开电场时速度方向与y轴负向夹角
，Q点坐标为（0，-d），在y轴右侧有一与坐标平面垂直的有界匀强磁场区域（图中未画出），磁场磁感应强度大小
，粒子能从坐标原点O沿x轴负向再进入电场．不计粒子重力，求：
