过关检测题1.如图甲所示，两平行金属板的板长l=0.20m，板间距d=6.0×10—2m，在金属板右侧有一范围足够大的方向垂直于纸面向里的匀强磁场，其边界为MN，MN与金属板垂直。金属板的下极板接地，两板间的电压u随时间变化的图线如图乙所示，匀强磁场的磁感应强度B=1.0×10—2T。现有带正电的粒子以=5.0×105m/s的速度沿两板间的中线OO′连续进入电场，经电场后射入磁场。已知带电粒子的比荷=108C/kg，粒子的重力忽略不计，假设在粒子通过电场区域的极短时间内极板间的电压可以看作不变，不计粒子间的作用。（计算中取=tan15°）。（1）求t=0时刻进入的粒子，经边界MN射入磁场和射出磁场的两点间距离；（2）求t=0.3s时刻进入的粒子，在磁场中运动的时间；（3）试证明：在以上装置不变时，以射入电场的，比荷相同的带电粒子，经边界MN射入磁场和射出磁场的两点间距离都相等。xyOEB2.如图所示，在x-o-y坐标系中，以（r，0）为圆心、r为半径的圆形区域内存在匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里。在y>r的足够大的区域内，存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E。从O点以相同速率向不同方向发射质子，质子的运动轨迹均在纸面内，且质子在磁场中运动的轨迹半径也为r。已知质子的电荷量为q，质量为m，不计质子所受重力及质子间相互作用力的影响。(1）求质子射入磁场时速度的大小；(2）若质子沿x轴正方向射入磁场，求质子从O点进入磁场到第二次离开磁场经历的时间；(3）若质子沿与x轴正方向成夹角θ的方向从O点射入第一象限的磁场中，求质子在磁场中运动的总时间。3.一质量为、带电量为的粒子以速度从O点沿轴正方向射入磁感强度为的一圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面，粒子飞出磁场区后，从处穿过轴，速度方向与轴正向夹角为30°，如图1所示（粒子重力忽略不计）。试求：圆形磁场区的最小面积；4.如图所示，一足够长的平面框架宽L=0.3m，与水平面成θ=37°角，上下两端各有一个电阻R0=2Ω，框架其它部分的电阻不计，垂直于框架平面的方向上存在向上的匀强磁场，磁感应强度B=1T．金属杆ab长为L=0.3m，质量m=1kg，电阻r=2Ω，与框架的动摩擦因数μ=0.5，以初速度v0=10m/s向上滑行．杆ab上升到最高点的过程中，上端电阻R0产生的热量Q0=5J，g取10m/s2，求：（1）上升过程中，金属杆两端点ab间最大电势差的大小；（2）ab杆沿斜面上升的最大距离；（4）上升过程中，通过ab杆的总电荷量．5.一个质量m=0.1kg的正方形金属框总电阻R=0.5Ω，金属框放在表面是绝缘且光滑的斜面顶端，自静止开始沿斜面下滑，下滑过程中穿过一段边界与斜面底边BB′平行、宽度为d的匀强磁场后滑至斜面底端BB’，设金属框在下滑时即时速度为v，与此对应的位移为s，那么v2-s图象如图2所示，已知匀强磁场方向垂直斜面向上．试问：（1）分析v2-s图象所提供的信息，计算出斜面倾角θ和匀强磁场宽度d．（2）匀强磁场的磁感应强度多大？（3）金属框从斜面顶端滑至底端所需的时间为多少？