如圖為某種新型設(shè)備內(nèi)部電、磁場(chǎng)分布情況圖．自上而下分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)區(qū)域．區(qū)域Ⅰ寬度為d₁，分布沿紙面向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E₁；區(qū)域Ⅱ?qū)挾葹閐₂，分布垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B₁；寬度可調(diào)的區(qū)域Ⅲ中分布沿紙面向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E₂和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B₂．現(xiàn)在有一群質(zhì)量和帶電量均不同的帶電粒子從區(qū)域Ⅰ上邊緣的注入孔A點(diǎn)被注入，從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，然后相繼進(jìn)入Ⅱ、Ⅲ兩個(gè)區(qū)域，滿足一定條件的粒子將回到區(qū)域Ⅰ，其他粒子則從區(qū)域Ⅲ飛出．三區(qū)域都足夠長(zhǎng)，粒子的重力不計(jì)．
已知能飛回區(qū)域I的粒子質(zhì)量m=6.4×10^-27kg，帶電量q=3.2×10^-19C且d₁=10cm，d₂=5

2

cm，d₃＞10cm  E₁=E₂=40v/m，B₁=4×10^-3T，B₂=

2

×10^-3T
求：能飛回區(qū)域Ⅰ的粒子第一次回到區(qū)域Ⅰ上邊緣時(shí)離A的距離？

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如圖為某種新型設(shè)備內(nèi)部電、磁場(chǎng)分布情況圖．自上而下分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)區(qū)域．區(qū)域Ⅰ寬度為d₁，分布沿紙面向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E₁；區(qū)域Ⅱ?qū)挾葹閐₂，分布垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B₁；寬度可調(diào)的區(qū)域Ⅲ中分布沿紙面向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E₂和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B₂．現(xiàn)在有一群質(zhì)量和帶電量均不同的帶電粒子從區(qū)域Ⅰ上邊緣的注入孔A點(diǎn)被注入，從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，然后相繼進(jìn)入Ⅱ、Ⅲ兩個(gè)區(qū)域，滿足一定條件的粒子將回到區(qū)域Ⅰ，其他粒子則從區(qū)域Ⅲ飛出．三區(qū)域都足夠長(zhǎng)，粒子的重力不計(jì)．求：能飛回區(qū)域Ⅰ的粒子第一次回到區(qū)域Ⅰ上邊緣時(shí)離A的距離？

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B

D

A

ABD

BD

B

BD

BC

22．（17分）

⑴ (a)  a接地，b接y輸入（4分）     (b)  B（3分）

⑵ (a)600Ω （3分）            (b)≈6Ω（3分） 

 (c)如圖（4分）

23.O→B

(1)h=.t₃=                                                    …………5分

(2)B→A  v₀=gt₂g==3.56(m/s²)                                           …………5分

(3)O→B  F-mg=ma            ①                                                         …………2分

  v_B=at₁ ②                                                                                        …………2分

F=m()=1.5×10³()=1.63×10⁴(N)                                  …………3分

24.(1)在D點(diǎn)處

  F=Bqv₁   ①                                                                                  …………2分

  F_N-mg-F=0 ②                                                                                 …………2分

  A→D：mv₀=Mv₂+mv₁  ③                                                             …………3分

  △E=     ④                                                     …………3分

  解①②③④得△E=18J                                                                    …………2分

(2)m再次回到D點(diǎn)時(shí)M有最大速度

  mv₁+Mv₂=mv₃+Mv₄                ⑤                                                     …………3分

                ⑥                                              …………2分

  解①②③④⑤⑥可得  v₄=3(m/s)                                                    …………2分

25．（20分）

  ⑴在B點(diǎn)：P_B=5.0=mV_B   ∴V_B=4.0m/s                  …………2分

由A→B據(jù)動(dòng)能定理：EqS=mV    ∴q==5.0×10^-3C    …………2分

⑵小物與小車相互作用至相對(duì)靜止全過(guò)程，有：

系統(tǒng)動(dòng)量守恒：mv_B=(m+M)V _共  ∴V_共=1.0m/s              …………3分

系統(tǒng)能量守恒：μmg?2L=mV-(m+M)V  ∴μ=0.3  …………4分

⑶在A→B中，a₁==12.5m/s²    ∴t₁==0.32S          …………2分

在小物滑上小車至碰前過(guò)程，取向右為正：

₁==μg=3.0m/s²              a₂==1.0m/s²

L=(v_Bt₂-₁t₂²)-a₂t²₂代入數(shù)據(jù)整理得：

2 t²_2­­­-4t₂+1=0     ∴t₂≈0.3S   （另一根舍去）          …………4分

由₁=v_B-₁t₂  得₁=3.1m/s                           …………1分

畫(huà)出v-t圖象如下：                                    …………2分