如圖11-4-16所示，在y＞0的空間中存在勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)沿y軸負(fù)方向，在y＜0的空間中，存在著勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直xOy平面（紙面）向外，一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的運(yùn)動粒子，經(jīng)過y軸上y=h處的點(diǎn)P₁時速率為v₀，方向沿x軸正方向，然后經(jīng)過x軸上x=2h處的P₂點(diǎn)進(jìn)入磁場，并經(jīng)過y軸上y=-2h處的P₃點(diǎn)，不計(jì)重力.求：

圖11-4-16

（1）電場強(qiáng)度的大小；

（2）粒子到達(dá)P₂時速度的大小和方向；

（3）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小.

如圖11-4-15所示，電子源每秒鐘發(fā)射2.5×10¹⁵個電子，電子以v₀=8.0×10⁶ m/s的速度穿過P板上的A孔，從M、N兩平行板正中央進(jìn)入兩板間，速度方向平行于板M且垂直于兩極板間的勻強(qiáng)磁場，兩極板MN間電壓始終為U_MN=80.0 V，兩極板間距離d=1.00×10^-3 m.電子在板M、N間做勻加速直線運(yùn)動后進(jìn)入C、D兩平行板組成的已充電的電容器中，電容器電容為8.0×10^-8 F，電子打到D板后就留到D板上.在t₁=0時刻，D板電勢較C板的電勢高818 V，在t₂=T時刻，開始有電子打到M板上，已知電子質(zhì)量M=9.1×10^-31 kg，電荷量e=1.6×10^-19 C，兩板C、P均接地，電子間不會發(fā)生碰撞（忽略電子所受的重力）：求：

圖11-4-15

（1）兩極板MN間勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；

（2）T時刻打到M板上每個電子的動能E_k（以eV為單位）；

（3）最終到達(dá)D板的電子數(shù)n；

（4）在CD間的電壓變化為600 V時刻，每個電子作用到D板的沖量I.

如圖11-4-14所示，勻強(qiáng)電場水平向右，勻強(qiáng)磁場垂直紙面向里，一質(zhì)量為m、電荷量為q的微粒以速度v與磁場垂直、與電場成45°角射入復(fù)合場中，恰能做勻速直線運(yùn)動.求電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小.

圖11-4-14

正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層（PET）是分子水平上的人體功能顯像的國際領(lǐng)先技術(shù)，它為臨床診斷和治療提供了全新的手段.

圖11-4-13

（1）PET在心臟疾病診斷中，需要使用放射正電子的同位素氮13示蹤劑.氮13是由小型回旋加速器輸出的高速質(zhì)子轟擊氧16獲得的.反應(yīng)中同時還產(chǎn)生另一個粒子，試寫出該核反應(yīng)方程.

（2）PET所用回旋加速器示意圖如圖11-4-13示，其中置于高真空中的金屬D形盒的半徑為R，兩盒間距為d，在左側(cè)D形盒圓心處放有粒子源S，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向如圖所示.質(zhì)子質(zhì)量為m，電荷量為q.設(shè)質(zhì)子從粒子源S進(jìn)入加速電場時的初速度不計(jì)，質(zhì)子在加速器中運(yùn)動的總時間為t（其中已略去了質(zhì)子在加速電場中的運(yùn)動時間），質(zhì)子在電場中的加速次數(shù)與回旋半周的次數(shù)相同，加速電子時的電壓大小可視為不變.求此加速器所需的高頻電源頻率f和加速電壓U.

（3）試推證當(dāng)R＞＞d時，質(zhì)子在電場中加速的總時間相對于在D形盒中回旋的總時間可忽略不計(jì)（質(zhì)子在電場中運(yùn)動時，不考慮磁場的影響）.

如圖11-4-12所示，在Oxyz坐標(biāo)系所在的空間中，可能存在勻強(qiáng)電場或磁場，也可能兩者都存在或都不存在，但如果兩者都存在，已知磁場平行于xy平面.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶正電q的點(diǎn)電荷沿z軸正方向射入此空間中，發(fā)現(xiàn)它做速度為v₀的勻速直線運(yùn)動.若不計(jì)重力，試寫出電場和磁場的分布有哪幾種可能性，要求對每一種可能性，都要說出其中能存在的關(guān)系，不要求推導(dǎo)或說明理由.

圖11-4-12

如圖11-4-11，質(zhì)量為m=1 kg、帶正電q=5×10^-2 C的小滑塊，從半徑為R=0.4 m的光滑絕緣圓弧軌道上由靜止自A端滑下，整個裝置處在方向互相垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中.已知E=100 V/m，水平向右；B=1 T，方向垂直紙面向里.求：

圖11-4-11

（1）滑塊m到達(dá)C點(diǎn)時的速度；

（2）在C點(diǎn)時滑塊對軌道的壓力.

湯姆生在測定陰極射線比荷時采用電場、磁場偏轉(zhuǎn)法，即測出陰極射線在勻強(qiáng)電場或勻強(qiáng)磁場中穿過一定距離時的偏角.設(shè)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度為E，陰極射線垂直電場射入.穿過水平距離L后運(yùn)動偏角為θ(θ較小，θ≈tanθ)如圖11-4-10甲所示，以勻強(qiáng)磁場B代替電場，測出經(jīng)過同樣長的一段弧長L的運(yùn)動偏角φ，如圖乙所示，試以E、B、L、θ、φ表示組成陰極射線粒子比荷q/m的關(guān)系式.

    

圖11-4-10

在真空中，勻強(qiáng)電場方向豎直向下，勻強(qiáng)磁場方向垂直紙面向里.三個油滴帶有等量同種電荷，其中a靜止，b向右勻速運(yùn)動，c向左勻速運(yùn)動，則它們的重力G_a、G_b、G_c的關(guān)系為…（    ）

A.G_a最大            B.G_b最大           C.G_c最大            D.不能確定

地面附近空間中存在著水平方向的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，已知磁場方向垂直紙面向里，一個帶電油滴沿著一條與豎直方向成α角的直線MN運(yùn)動，如圖11-4-9所示.由此可以判斷（    ）

圖11-4-9

A.油滴一定做勻速運(yùn)動

B.油滴可能做變速運(yùn)動

C.如果油滴帶正電，它是從N點(diǎn)運(yùn)動到M點(diǎn)

D.如果油滴帶負(fù)電，它是從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)

一重力不計(jì)的帶電粒子以初速度v₀（v₀＜）先后穿過寬度相同且緊鄰在一起的有明顯邊界的勻強(qiáng)電場E和勻強(qiáng)磁場B，如圖11-4-8甲所示.電場和磁場對粒子總共做功W₁，若把電場和磁場正交疊加，如圖乙所示，粒子仍以v₀的初速度穿過疊加場區(qū)，電場和磁場對粒子總共做功W₂，比較W₁、W₂的大�。�    ）

圖11-4-8

A.一定是W₁=W₂                         B.一定是W₁＞W(wǎng)₂

C.一定是W₁＜W₂                        D.可能是W₁＞W(wǎng)₂,也可能是W₁＜W₂