11．在平面直角坐标系xOy中，第1象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v₀垂直于Y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成θ=60°角射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于Y轴射出磁场，如图34所示。不计粒子重力，求：                                                        

 (1)M、N两点间的电势差U_MN。                                           图34

(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r；

(3)粒子从M点运动到P点的总时间t。                         

（1）粒子沿环状的半径方向射入磁场，不能穿越磁场的最大速度。

 （2）所有粒子不能穿越磁场的最大速度。

10．核聚变反应需要几百万度以上的高温，为把高温条件下高速运动的离子约束在小范围内（否则不可能发生核反应），通常采用磁约束的方法（托卡马克装置）。如图33所示，环状匀强磁场围成中空区域，中空区域中的带电粒子只要速度不是很大，都不会穿出磁场的外边缘而被约束在该区域内。设环状磁场的内半径为R₁=0.5m，外半径R₂=1.0m，磁场的磁感强度B=1.0T，若被束缚带电粒子的荷质比为q/m=4×C/┧，中空区域内带电粒子具有各个方向的速度。试计算

9．两屏幕荧光屏互相垂直放置，在两屏内分别去垂直于两屏交线的直线为x和y轴，交点O为原点，如图32所示。在y>0，0<x<a的区域有垂直于纸面向内的匀强磁场，在y>0，x>a的区域有垂直于纸面向外的匀强磁场，两区域内的磁感应强度大小均为B。在O点出有一小孔，一束质量为m、带电量为q（q>0）的粒子沿x轴经小孔射入磁场，最后打在竖直和水平荧光屏上，使荧光屏发亮。入射粒子的速度可取从零到

某一最大值之间的各种数值。已知速度最大的粒子在

0<x<a的区域中运动的时间与在x>a的区域中运动的

时间之比为2┱5，在磁场中运动的总时间为7T/12，

其中T为该粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中做圆

周运动的周期。试求两个荧光屏上亮线的范围（不计

重力的影响）。                                                 图32

8．如图31所示，质量为m，长度为l的均匀金属棒MN，通过两细金属丝悬挂在绝缘架PQ上，PQ又和已充电的电压为U、电容量为C的电容及开关S相连，整个装置处于磁感应强度为B，方向竖直向上的匀强磁场中，先接通S，当电容器在极短时间内放电结束时，立即断开电键S，则金属棒MN能摆起的最大高度为多大？                                                    图31

始终为Ｂ＝2.0Ｔ，方向垂直于纸面向里。若炮弹出口速度为，求通过导轨的电流I。忽略摩擦力与重力的影响。

炮弹质量。导轨上的电流I的方向如图中箭头所示。

可以认为，炮弹在轨道内运动时，它所在处磁场的磁感应强度                图30

高速射出。设两导轨之间的距离m，导轨长Ｌ＝5.0m，

7．据报道，最近已研制出一种可投入使用的电磁轨道炮，其原理如图30所示。炮弹（可视为长方形导体）置于两固定的平行导轨之间，并与轨道壁密接。开始时炮弹在导轨的一端，通以电流后炮弹会被磁力加速，最后从位于导轨另一端的出口