1 . 如图所示，直角三角形ABC区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，∠A=60°，∠B=30°，放置在A点的放射源沿着AC方向发出各种速率的带负电粒子，放置在B点的放射源沿着BC方向发出各种速率的带正电粒子，正负粒子的比荷相同，不计粒子的重力及粒子间的相互作用。若从边界AC飞出的正粒子在磁场中飞行的最长时间为t，则从边界BC飞出的负粒子在磁场中飞行的最长时间为（　　）

A．

B．t

C．

D．2t

3 . 如图所示，真空中的正方体边长为L=1.6m，底面中心处有一点状放射源S，仅在所在平面内向各个方向均匀发射粒子，所有粒子的速率均为，已知粒子的比荷为，现给正方体内施加竖直向上的匀强磁场，使所有粒子恰好能束缚在正方形区域内。面放有一个屏，该屏可以沿z轴左右平移。
（1）求匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（2）现在正方体内再施加竖直向上的匀强电场，要使所有粒子刚好都能从上表面中心P离开，求所加匀强电场的电场强度E的大小（结果用表示）；
（3）若匀强电场电场强度的大小取第（2）问中的最大值，现让屏向左沿方向移动，求粒子打在屏上x轴坐标的最大值和最小值时对应点的y轴坐标。
   

4 . 东方超环，俗称“人造小太阳”，是中国科学院自主研制的磁约束核聚变实验装置。该装置需要将加速到较高速度的离子束变成中性粒子束，没有被中性化的高速带电离子需要利用“偏转系统”将其从粒子束中剥离出来。假设“偏转系统”的原理如图所示，混合粒子束先通过加有电压的两极板再进入垂直于纸面向外的矩形匀强磁场区域，中性粒子继续沿原方向运动，被接收器接收；未被中性化的带电离子一部分打到下极板，剩下的进入磁场发生偏转并被吞噬板吞噬。已知混合粒子束宽度为d，各组成粒子均纵向均匀分布，混合粒子进入两极板的初速度均为，方向平行于极板。离子带正电、电荷量为q，质量为m，两极板间电压为U，间距为d，极板长度为2d，吞噬板长度为2d。离子和中性粒子的重力可忽略不计，不考虑混合粒子间的相互作用。
（1）要使离子能直线通过两极板，则需在两极板间施加一垂直于纸面的匀强磁场，求的大小和方向；
（2）直线通过极板的离子进入偏转磁场，若偏转磁场的磁感应强度，且离子全部能被吞噬板吞噬，求矩形磁场的最小面积；
（3）撤去极板间磁场，且边界足够大，粒子束有部分带电离子会通过两极板进入偏转磁场，若要求进入偏转磁场的离子全部被吞噬板吞噬，求磁场的取值范围。

5 . 在芯片制造过程中，离子注入是其中一道重要的工序。如图所示是一部分离子注入工作原理示意图，离子经加速后沿水平方向进入速度选择器，用电场和磁场控制离子速度，然后通过磁分析器Ⅰ，选择出特定比荷的离子，经偏转系统Ⅱ后注入硅片。速度选择器、磁分析器中的匀强磁场的磁感应强度大小均为B，方向均垂直纸面向外；速度选择器的匀强电场场强大小为E，方向竖直向上。磁分析器截面是矩形，矩形长为，宽为L。其宽和长中心位置C和D处各有一个小孔；偏转系统中长度均为4L的两块挡板和MN竖直相对放置，间距为，两挡板上边缘P和M处于同一水平线上，P点紧贴小孔D的左边缘；两挡板间有垂直纸面向外、磁感应强度大小可调节的匀强磁场。离子从两挡板下边缘和N之间射出磁场，运动过程中粒子未与挡板碰撞，不计离子重力。求：
（1）离子通过速度选择器后的速度大小；
（2）磁分析器选择出来的离子的比荷；
（3）偏转系统磁感应强度大小的取值范围。

6 . 如图所示，长方形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，区域内的点O处有一粒子源，O点离ab边距离为，离bc边距离为L，粒子源以垂直ab边指向dc边的速度向磁场内发射不同速率带正电的粒子，已知ab边长为2L、bc边长为L，粒子质量均为m、电荷量均为q，不计粒子重力和粒子间的相互作用，下列说法正确的是（　　）

A．从ab边射出的粒子的运动时间均相同

B．从bc边射出的粒子在磁场中的运动时间最长为

C．粒子有可能从c点离开磁场

D．粒子要想离开长方形区域，速率至少要大于

7 . 在如图所示的直角坐标系xOy内，第一象限中0≤x≤0.4m的范围内有沿y轴负方向的匀强电场，第三象限中有垂直于纸面向里的匀强磁场。从第三象限中到x轴的距离为d=0.2m处的P点沿x轴正方向发射速度为v=5m/s的带正电的粒子（不计重力），该粒子恰好从坐标原点O进入电场，且进入电场时的速度方向与x轴正方向之间的夹角为，粒子在电场中运动的过程中与x轴的最大距离也为d=0.2m。（，）
（1）求电场强度的大小与磁感应强度的大小之比；
（2）若发射粒子的速度变为，其他条件不变，请通过计算说明粒子能否进入电场；
（3）求以发射的粒子通过O点进入电场后，粒子在电场中运动的轨迹方程和粒子在电场中的速度偏转角的正切值。

8 . 在科学探究中，常利用电磁场控制电荷的运动路径，与光的传播、平移等效果相似，称为电子光学。如图，在区域中有粒子源和电场加速区；在区域中存在方向垂直x轴向下的匀强电场；在，区域中存在方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度B的大小可调，方向不变。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子由静止开始经加速区加速后，从处以水平速度向右射入电场，在处进入磁场，已知加速区电势差为，不计粒子的重力。
（1）求粒子进入区域内匀强电场时的速度大小和匀强电场的电场强度大小；
（2）若粒子经磁场偏转后穿过y轴正半轴离开磁场，分析说明磁场的方向，并求在这种情况下磁感应强度的最小值；
（3）如果磁感应强度大小为，粒子将通过虚线所示边界上的某一点离开磁场，求粒子出射点坐标。

9 . 如图所示，真空室内竖直条形区域存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁场宽度为L且足够长，M、N为涂有荧光物质的竖直板。现有一质子束（质子束由两部分组成，一部分为速度大小为v的低速质子，另一部分为速度大小为3v的高速质子）从M板上的A点垂直磁场方向连续不断地射入条形区域，入射方向与M板的夹角θ=60°，当条形区域中磁场的磁感应强度较大时，M板出现两个亮斑，缓慢减小条形区域中磁场的磁感应强度，直至M板上的亮斑相继消失，N板上恰好出现两个亮斑。已知质子的质量为m、电荷量为e，不计质子所受重力以及质子间的相互作用，求：
（1）在N板上恰好出现两个亮斑的情况下，条形区域中磁场的磁感应强度大小B；
（2）在N板上恰好出现两个亮斑的情况下，高速质子在条形区域中运动的时间t。

10 . 如图所示，平行板电容器的两极板a、b水平放置，在两极间加有可调节电压，让上极板带正电，下极板带负电，下析板正中央有一小孔。在电容器下方有足够长且宽度为L和两个磁场区域，c、d、e分别为相互平行的磁场边界直线，c边界与下极板b成30°角，cd间存在方向垂直纸面向外、磁感应强度为的匀强磁场，de间存在方向垂直纸面向外、磁感应强度为的匀强磁场。在a极板正中间有一离子源，能释放出质量为m、电荷量为q、初速度可忽略的正离子束，经加速电压加速后，沿纸面竖直向下射向磁场区域。不计离子的重力及离子间的相互作用，并忽略磁场的边界效应。则：
（1）要使离子不进入de区域的磁场，加在a、b两极上的最大电压是多少？
（2）若，要使离子不从e边界出去，加在在a、b两极上的最大电压是多少。