1 . 现代粒子加速器常用电磁场控制粒子团的运动及尺度。简化模型如图：Ⅰ、Ⅱ区宽度均为L，存在垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度等大反向；Ⅲ、Ⅳ区为电场区，Ⅳ区电场足够宽，各区边界均垂直于x轴，O为坐标原点。甲、乙为粒子团中的两个电荷量均为＋q，质量均为m的粒子。如图，甲、乙平行于x轴向右运动，先后射入Ⅰ区时速度大小分别为和。甲到P点时，乙刚好射入Ⅰ区。乙经过Ⅰ区的速度偏转角为30°，甲到O点时，乙恰好到P点。已知Ⅲ区存在沿＋x方向的匀强电场，电场强度大小。不计粒子重力及粒子间相互作用，忽略边界效应及变化的电场产生的磁场。
（1）求磁感应强度的大小B；
（2）求Ⅲ区宽度d；
（3）Ⅳ区x轴上的电场方向沿x轴，电场强度E随时间t、位置坐标x的变化关系为，其中常系数，已知、k未知，取甲经过O点时。已知甲在Ⅳ区始终做匀速直线运动，设乙在Ⅳ区受到的电场力大小为F，甲、乙间距为Δx，求乙追上甲前F与Δx间的关系式（不要求写出Δx的取值范围）

2 . 如图所示，质量，长L=1m、（电阻的水平导体棒ab，其两个端点分别搭接在竖直平行正对放置的两光滑金属圆环上，两圆环半径均为电阻不计。阻值为R=1Ω的定值电阻用导线与圆环相连接，整个装置处在方向竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场中。导体棒ab在外力F作用下以速率v=2m/s绕两圆环的中心轴OO'匀速转动，ab在圆环最低点时记为t=0时刻，重力加速度取10m/s²，电流表为理想交流表，其他电阻不计。下列说法正确的是（　　）

A．电流表的示数为1A

B．定值电阻两端的电压为

C．从t=0到0.5s的过程中，通过导体棒ab的电量为0.5C

D．从t=0到0.5s的过程中，外力F做的功为3J

3 . 某探究小组利用图示装置探究机械能守恒。将拉力传感器固定在天花板上，不可伸长的轻质细线一端连在拉力传感器上的O点，另一端系住可视为质点的钢球。钢球静止于最低点位置时拉力传感器示数为；现将钢球分别拉至不同高度由静止释放，小球释放前后细线一直处于伸直状态，如图甲所示。记下每次释放瞬间拉力传感器示数和每次释放后钢球第1次摆到最低点时拉力传感器示数。并作出图像如图乙所示，若小球第1次下摆过程中机械能守恒，则：

(1)传感器示数______N；（计算结果保留一位小数）
(2)若某次该钢球由静止释放时细线与竖直方向的夹角为θ、在最低点时传感器示数，则______。（计算结果保留两位有效数字）

4 . 工程师在制做芯片的过程中，需要用电磁场精准控制粒子的轨迹。如图所示，以为原点建立空间直角坐标系，一粒子源不断释放质量为m，电量为的带正电粒子，初速度视为零，经过加速电压U后，以一定速度恰好沿着半径为R的圆弧轨迹通过辐射状电场，接着垂直平面射入棱长为L的正立方体区域，入射位置可调节，不计粒子重力及其相互作用。
（1）求辐射状电场中离子运动轨迹处电场强度E的大小；
（2）若仅在正方体区域中加上沿x轴正方向的匀强磁场，让粒子对准MN边中点H入射，电量为q的粒子恰好在边射出。若使所有粒子都能到达平面内的区域，求所加磁感应强度B的大小及n的最大值；
（3）若在正方体区域中同时加上沿x轴正方向场强为的匀强电场和（2）中的匀强磁场，让粒子对准平面中心点入射，求电量为q的粒子离开正方体区域时的坐标（结果保留根式和）。

5 . 利用下图光电计时器测量物体A、B的速度。光滑水平导轨MN上放两个相同物块A和B，MN左端有一挡板P。MN右端N处与水平传送带平滑连接，现将宽度为的两黑色遮光条分别贴在物块A和B上，且高出物块，并使高出物块部分在通过光电门时挡光。传送带水平部分的长度L=8m，沿逆时针方向以恒定速度匀速传动。物块B与传送带间的动摩擦因数，质量。开始时在A和B之间压缩一轻弹簧，锁定其处于静止状态。现解除锁定，弹开物块A和B，迅速移去轻弹簧，之后两物块第一次通过光电门，计时器显示读数均为。g取，所有碰撞均为弹性碰撞。下列说法中正确的是（　　）

A．弹簧储存的弹性势能为16J

B．物块B沿传送带向右滑动的最远距离为9m

C．物块B滑回水平面MN的速度大小为4m/s

D．若物体B仅在返回水平面MN后，才会与物块A发生碰撞，则从开始运动到即将碰撞第15次的过程中，物块B与传送带之间的摩擦生热为720J

6 . 如图所示，在平面直角坐标系xOy中，y轴左侧存在沿x轴负方向的匀强电场，y轴右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场，匀强磁场的右边界放一竖直的屏，屏与y轴平行，且与y轴间距为2L。质量为m、电量为的粒子从电场中的A点沿y轴正方向、以初速度射出，粒子从坐标原点O进入匀强磁场并恰好打在屏与x轴的交点P。已知A点坐标为，粒子重力不计，求：
（1）匀强电场的电场强度E的大小；
（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小及粒子从A运动到P的时间；
（3）保持其它条件不变，仅改变匀强磁场的磁感应强度大小，让磁感应强度大小在到之间变化，则粒子打到屏上的范围。

7 . 如图所示，空间坐标系中，在区域内存在沿z轴正方向的匀强电场E（大小未知），区域内存在沿z轴负方向的匀强磁场B（大小未知），在处垂直x轴的平面内区域有一荧光屏。一质量为m、电荷量为q的正电粒子从坐标为的M点在平面内进入电场区域，从N点沿x轴正方向以速度进入磁场区域。已知N点的坐标为，粒子重力不计。
（1）求电场强度E的大小；
（2）为使粒子在磁场中直接打到荧光屏上，求磁感应强度B的大小范围。

   

8 . 如图所示，倾角为30°、间距为L、足够长的光滑平行金属导轨的底端接阻值为R的电阻；质量为m的金属棒通过跨过轻质定滑轮的细线与质量为4m的重物相连，滑轮左侧细线与导轨平行；金属棒的电阻为R、长度为L，金属棒始终与导轨垂直且接触良好。整个装置处于垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。现将重物由静止释放，其下落高度h时达到最大速度v，重力加速度为g，空气阻力及导轨电阻不计，此过程中（　　）

A．细线的拉力一直减小	B．金属棒所受安培力的冲量大小为
C．金属棒克服安培力做功为	D．该过程所经历的时间为

9 . 如图所示，半径为1m的四分之三光滑圆轨道竖直固定在水平地面上，B点为轨道最低点，A点与圆心O等高。质量为1kg的小球（可视为质点）在A点正上方0.75m处静止释放，下落至A点时进入圆轨道，重力加速度g取，不计空气阻力，则（       ）

A．小球在B点的动能为7.5J	B．小球在A点受到轨道的弹力大小为10N
C．小球上升过程中距地面的最大高度为1.75m	D．小球离开轨道后将落至轨道B点

10 . 心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分可等效为一个内阻恒定的交流电源，并通过变压器转换信号，其原理可简化为如下图模型，理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头初始位置在副线圈正中间，输入端接入电压有效值恒定的交变电源。定值电阻的阻值为8R，滑动变阻器的最大阻值为R，滑片初始位置在最下端。理想电流表A的示数为I。下列说法正确的是（       ）

A．保持位置不变，向上缓慢滑动的过程中，I增大

B．保持位置不变，向上缓慢滑动的过程中，消耗的功率增大

C．保持位置不变，向下缓慢滑动的过程中，I增大

D．保持位置不变，向下缓慢滑动的过程中，消耗的功率先增大后减小