高考物理磁场doc.docx
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高考物理磁场doc
高考物理磁场
例1如图10-1，条形磁铁平放于水平桌面上，在它的正中央上方固定一根直导线，导线与磁场垂直，现给导线中通以垂直于纸面向外的电流，则下列说法正确的是：
[ ]
A．磁铁对桌面的压力减小B．磁铁对桌面的压力增大
C．磁铁对桌面的压力不变D．以上说法都不可能
例2如图10-4所示，水平放置的扁平条形磁铁，在磁铁的左端正上方有一线框，线框平面与磁铁垂直，当线框从左端正上方沿水平方向平移到右端正上方的过程中，穿过它的磁通量的变化是：
[ ]
A．先减小后增大B．始终减小C．始终增大D．先增大后减小
例3如图10-6所示，螺线管两端加上交流电压，沿着螺线管轴线方向有一电子射入，则该电子在螺线管内将做[ ]
A．加速直线运动 B．匀速直线运动C．匀速圆周运动 D．简谐运动
例4有一自由的矩形导体线圈，通以电流I′。
将其移入通以恒定电流I的长直导线的右侧。
其ab与cd边跟长直导体AB在同一平面内且互相平行，如图10-7所示。
试判断将该线圈从静止开始释放后的受力和运动情况。
（不计重力）
例5如图10-9所示，用绝缘丝线悬挂着的环形导体，位于与其所在平面垂直且向右的匀强磁场中，若环形导体通有如图所示方向的电流I，试判断环形导体的运动情况。
例6质量为m的通电导体棒ab置于倾角为θ的导轨上，如图10-10所示。
已知导体与导轨间的动摩擦因数为μ，在图10-11所加各种磁场中，导体均静止，则导体与导轨间摩擦力为零的可能情况是：
例7如图10-12所示，带负电的粒子垂直磁场方向进入圆形匀强磁场区域，出磁场时速度偏离原方向60°角，已知带电粒子质量m=3×10-20kg，电量q=10-13C，速度v0=105m/s，磁场区域的半径R=3×10-1m，不计重力，求磁场的磁感应强度。
例8如图10-14所示，带电粒子在真空环境中的匀强磁场里按图示径迹运动。
径迹为互相衔接的两段半径不等的半圆弧，中间是一块薄金属片，粒子穿过时有动能损失。
试判断粒子在上、下两段半圆径迹中哪段所需时间较长？
（粒子重力不计）
例9一个负离子的质量为m，电量大小为q，以速度v0垂直于屏S经过小孔O射入存在着匀强磁场的真空室中，如图10-15所示。
磁感应强度B方向与离子的初速度方向垂直，并垂直于纸面向里。
如果离子进入磁场后经过时间t到这位置P，求：
直线OP与离子入射方向之间的夹角θ跟t的关系？
例10如图10-17所示。
在x轴上有垂直于xy平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B；在x轴下方有沿y铀负方向的匀强电场，场强为E。
一质最为m，电荷量为q的粒子从坐标原点。
沿着y轴正方向射出。
射出之后，第3次到达X轴时，它与点O的距离为L，求此粒子射出时的速度v和运动的总路程s，（重力不计）。
例11摆长为L的单摆在匀强磁场中摆动，摆动平面与磁场方向垂直，如图10-20所示。
摆动中摆线始终绷紧，若摆球带正电，电量为q，质量为m，磁感应强度为B，当球从最高处摆到最低处时，摆线上的拉力T多大？
例12设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，如图10-22所示，已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零，C点是运动的最低点，忽略重力，以下说法正确的是：
[ ]
A．这离子必带正电荷B．A点和B点位于同一高度
C．离子在C点时速度最大D．离子到达B点时，将沿原曲线返回A点
例13如图10-24所示，空中有水平向右的匀强电场和垂直于纸面向外的匀强磁场，质量为m，带电量为+q的滑块沿水平向右做匀速直线运动，滑块和水平面间的动摩擦因数为μ，滑块与墙碰撞后速度为原来的一半。
滑块返回时，去掉了电场，恰好也做匀速直线运动，求原来电场强度的大小。
例14图10－25为方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场区域。
电场强度为E，磁感强度为B，复合场的水平宽度为d，竖直方向足够长。
现有一束电量为+q、质量为m初速度各不相同的粒子沿电场方向进入场区，求能逸出场区的粒子的动能增量ΔEk。
例15初速度为零的离子经过电势差为U的电场加速后，从离子枪T中水平射出，与离子枪相距d处有两平行金属板MN和PQ，整个空间存在一磁感强度为B的匀强磁场如图10－26所示。
不考虑重力的作用，荷质比q/m（q，m分别为离子的带电量与质量），应在什么范围内，离子才能打到金属板上？
例16如图10-27所示，一块铜块左右两面接入电路中。
有电流I自左向右流过铜块，当一磁感应强度为B的匀强磁场垂直前表面穿入铜块，从后表面垂直穿出时，在铜块上、下两面之间产生电势差，若铜块前、后两面间距为d，上、下两面间距为L。
铜块单位体积内的自由电子数为n，电子电量为e，求铜板上、下两面之间的电势差U为多少？
并说明哪个面的电势高。
一、选择题
1、有关洛伦兹力和安培力的描述，正确的是（ ）
A．通电直导线在匀强磁场中一定受到安培力的作用
B．安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现
C．带电粒子在匀强磁场中运动受到的洛伦兹力做正功
D．通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行
第2题第3题第4题第5题第6题第7题
2、磁场中某区域的磁感线，如图所示，则（ ）
A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＞Bb
B．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＜Bb
C．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大
D．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小
3、两个绝缘导体环AA′、BB′大小相同，环面垂直，环中通有相同大小的恒定电流，如图所示，则圆心O处磁感应强度的方向为（AA′面水平，BB′面垂直纸面）（ ）
A．指向左上方B．指向右下方C．竖直向上D．水平向右
4、如图所示，垂直纸面放置的两根直导线a和b，它们的位置固定并通有相等的电流I；在a、b沿纸面的连线的中垂线上放有另一直导线c，c可以自由运动．当c中通以电流I1时，c并未发生运动，则可以判定a、b中的电流（ ）
A．方向相同都向里B．方向相同都向外C．方向相反D．只要a、b中有电流，c就不可能静止
5、美国发射的航天飞机“发现者”号搭载了一台α磁谱仪，其中一个关键部件是由中国科学院电工研究所设计制造的直径为1200mm、高为80mm、中心磁感应强度为0.314T的永久磁体．它的主要使命是要探测宇宙空间中可能存在的物质，特别是宇宙中反氦原子核．若如图3－9所示的磁谱仪中的4条径迹分别为质子、反质子、α粒子、反氦核的径迹，其中反氦核的径迹为（ ）
A．1 B．2C．3D．4
6、如图所示，平行板电容器的两板与电源相连，板间同时有电场和垂直纸面向里的匀强磁场B，一个带电荷量为＋q的粒子以v0为初速度从两板中间沿垂直电磁场方向进入，穿出时粒子的动能减小了，若想使这个带电粒子以v0沿原方向匀速直线运动穿过电磁场，可采用的办法是（ ）
A．减小平行板的正对面积XB．增大电源电压C．减小磁感应强度BD．增大磁感应强度B
7、由于科学研究的需要，常常将质子（11H）和α粒子（42He）等带电粒子贮存在圆环状空腔中，圆环状空腔置于一个与圆环平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B.如果质子和α粒子在空腔中做圆周运动的轨迹相同（如图中虚线所示），磁场也相同，比较质子和α粒子在圆环状空腔中运动的动能EkH和Ekα及周期TH和Tα的大小，有（ ）
A．EkH≠Ekα，TH≠TαB．EkH＝Ekα，TH＝TαC．EkH≠Ekα，TH＝TαD．EkH＝Ekα，TH≠Tα
8、如图所示，在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场．一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120°角．若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a，则该粒子的比荷和所带电荷的正负是（ ）
A.
，正电荷B.
，正电荷
C.
，负电荷D.
，负电荷
9、半径为r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子（不计重力）从A点以速度v0垂直磁场方向射入磁场中，并从B点射出．∠AOB＝120°，如图所示，则该带电粒子在磁场中运动的时间为（ ）
A．2πr/3v0B．2
πr/3v0C．πr/3v0D.
πr/3v0
第8题第9题第10题第11题第12题
10、如图所示，光滑绝缘轨道ABP竖直放置，其轨道末端切线水平，在其右侧有一正交的匀强电场、磁场区域，电场竖直向上，磁场垂直纸面向里．一带电小球从轨道上的A点由静止滑下，经P点进入场区后，恰好沿水平方向做直线运动．则可判定（ ）
A．小球带负电B．小球带正电
C．若小球从B点由静止滑下，进入场区后将立即向上偏
D．若小球从B点由静止滑下，进入场区后将立即向下偏
11、强磁场中置一均匀金属薄片，有一个带电粒子在该磁场中按如图所示轨迹运动．由于粒子穿过金属片时有动能损失，在MN上、下方的轨道半径之比为10∶9，不计粒子的重力及空气的阻力，下列判断中正确的是（ ）
A．粒子带正电B．粒子沿abcde方向运动
C．粒子通过上方圆弧比通过下方圆弧时间长新课标第一网
D．粒子恰能穿过金属片10次
12、如图，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直纸面向外、强度为B的匀强磁场中．质量为m、带电量为＋Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑．在滑块下滑的过程中，下列判断正确的是（ ）
A．滑块受到的摩擦力不变B．滑块到达地面时的动能与B的大小无关
C．滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下D．B很大时，滑块可能静止于斜面上
13、如图所示，匀强电场方向竖直向下，匀强磁场方向水平指向纸内，三个带等量同种电荷的微粒处在这一正交的电、磁场中，已知a处于静止状态，b沿水平方向匀速向右运动，c沿水平方向匀速向左运动，则三个微粒质量大小关系应为（）
A、ma〈mb〈mcB、mb〈ma〈mc
C、ma=mb=mcD、mc〈mb〈ma
第13题第14题第15题第16题第17题
14、如图所示，一带电微粒从两竖直的带等量异种电荷的平行板上方h处自由落下，两板间还存在匀强磁场，方向垂直纸面向里，带电小球通过正交的电、磁场时（）
A、可能作匀速直线运动B、可能做匀加速直线运动
C、可能做曲线运动D、一定做曲线运动
15、空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中的正方形为其边界。
一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射。
这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子。
不计重力。
下列说法正确的是（）
A.入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同
B.入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同
C.在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同
D.在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角一定越大
16、质量和电量都相等的带电粒子M和N，以不同的速度率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图2种虚线所示，下列表述正确的是（）
A．M带负电，N带正电B.M的速度率小于N的速率
C.洛伦磁力对M、N做正功D.M的运行时间大于N的运行时间
17、如图所示，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以速度
从
点沿直径
方向射入磁场，经过
时间从
点射出磁场，
与
成60°角。
现将带电粒子的速度变为
/3，仍从
点沿原方向射入磁场，不计重力，则粒子在磁场中的运动时间变为（）
A.
B.2
C.
D.3
18、如图所示，MN是磁感应强度B匀强磁场的边界，一质量为m、电荷量为q粒子在纸面内从O点射入磁场，若粒子速度为v0，最远可落在边界上的A点，下列说法正确的有
A．若粒子落在A点的左侧，其速度一定小于v0B．若粒子落在A点的右侧，其速度一定大于v0
C．若粒子落在A点左右两侧d的范围内，其速度不可能小于
D．若粒子落在A点左右两侧d的范围内，其速度不可能大于
第18题第19题第20题
19、如图，半径为R的圆死一圆柱形匀强磁场区域的横截面（纸面），磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，一电荷量为q（q>0）。
质量为m的例子沿平行于之境ab的方向摄入磁场区域，摄入点与ab的距离为
，已知例子射出去的磁场与摄入磁场时运动方向间的夹角为60°，则例子的速率为（不计重力）
A．
B．
C．
D．
20、在半导体离子注入工艺中，初速度可忽略的磷离子P+和P3+，经电压为U的电场加速后，垂直进入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里，有一定的宽度的匀强磁场区域，如图所示，已知离子P+在磁场中转过=30°后从磁场右边界射出。
在电场和磁场中运动时，离子P+和P3+（）
A．在内场中的加速度之比为1:
1B．在磁场中运动的半径之比为根号3:
1
C．在磁场中转过的角度之比为1：
2D．离开电场区域时的动能之比为1:
3
二、计算题
1、如图所示光滑的平行导轨倾角为θ，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，导轨中接入电动势为E、内阻为r的直流电源．电路中有一阻值为R的电阻，其余电阻不计，将质量为m、长度为L的导体棒由静止释放，求导体棒在释放瞬间的加速度的大小．
2、如图所示，直线MN上方存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，现有一质量为m、带电荷量为＋q的粒子在纸面内以某一速度从A点射入，其方向与MN成30°角，A点到MN的距离为d，带电粒子重力不计．
（1）当v满足什么条件时，粒子能回到A点；
（2）粒子在磁场中运动的时间t.
3、如图所示，匀强电场区域和匀强磁场区域是紧邻的且宽度相等均为d，电场方向在纸平面内，而磁场方向垂直纸面向里．一带正电粒子从O点以速度v0沿垂直电场方向进入电场．在电场力的作用下发生偏转，从A点离开电场进入磁场，离开电场时带电粒子在电场方向的偏移量为
d，当粒子从C点穿出磁场时速度方向与进入电场O点时的速度方向一致，不计带电粒子的重力，求：
（1）粒子从C点穿出磁场时的速度v.
（2）电场强度和磁感应强度的比值
.
4、如图所示，初速度为零的负离子经电势差为U的电场加速后，从离子枪T中水平射出，经过一段路程后进入水平放置的两平行金属板MN和PQ之间，离子所经空间存在着磁感应强度为B的匀强磁场．不考虑重力作用，离子的比荷q/m在什么范围内，离子才能打在金属板上？
5
、如图，一半径为R的圆表示一柱形区域的横截面（纸面）。
在柱形区域内加一方向垂直于纸面的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q的粒子沿图中直线在圆上的a点射入柱形区域，在圆上的b点离开该区域，离开时速度方向与直线垂直。
圆心O到直线的距离为
。
现将磁场换为平等于纸面且垂直于直线的匀强电场，同一粒子以同样速度沿直线在a点射入柱形区域，也在b点离开该区域。
若磁感应强度大小为B，不计重力，求电场强度的大小。
6、如图所示，某区域有正交的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里.场强E＝10
N/C.磁感应强度B＝1T.现有一个质量m＝2×10-6kg，带电量q＝+2×10-6C的液滴以某一速度进入该区域恰能作匀速直线运动，求这个速度的大小和方向？
7、如图所示，匀强磁场沿水平方向，垂直纸面向里，磁感强度B=1T，匀强电场方向水平向右，场强E=10
N/C。
一带正电的微粒质量m=2×10-6kg，电量q=2×10-6C，在此空间恰好作直线运动，
问：
（1）带电微粒运动速度的大小和方向怎样？
（2）若微粒运动到P点的时刻，突然将磁场撤去，那么经多少时间微粒到达Q点？
（设PQ连线与电场方向平行）
8、如图所示，PR是一块长为L=4米的绝缘平板固定在水平地面上，整个空间有一个平行于PR的匀强电场E，在板的右半部分有一个垂直于纸面向外的匀强磁场B，一个质量为m=0.1千克、带电量为q=0.5库仑的物体，从板的P端由静止开始在电场力和摩擦力的作用下向右做匀加速运动，进入磁场后恰能做匀速运动。
当物体碰到板R端挡板后被弹回，若在碰撞瞬间撤去电场，物体返回时在磁场中仍做匀速运动，离开磁场后做匀减速运动停在C点，PC=L/4，物体与平板间的动摩擦因素为μ=0.4。
求：
⑴判断物体带电性质，正电还是负电荷？
⑵物体与挡板碰撞前后的速度v1和v2；⑶磁感强度B的大小；
⑷电场强度E的大小和方向
9、串列加速器是用来产生高能离子的装置。
图中虚线框内为其主体的原理示意图，其中加速管的中部b处有很高的正电势U，a、c两端均有电极接地（电势为零）.现将速度很低的负一价碳离子从a端输入，当离子到达b处时，可被设在b处的特殊装置将其电子剥离，成为n价正离子.而不改变其速度大小。
这些正n价碳离子从c端飞出后进入一与其速度方向垂直的、磁感应强度为B的匀强磁场中，在磁场中做半径为R的圆周运动。
已知碳离子的质量m=2.0×10－26kg，U=7.5×105V，B=0.5T，n=2，基元电荷e=1.6×10-19C，求R？
10、如图所示，两块平行放置的金属板，上板带正电，下板带等量负电。
在两板间有一垂直纸面向里的匀强磁场。
一电子从两板左侧以速度v0沿金属板方向射入，当两板间磁场的磁感强度为B1时，电子从a点射出两板，射出时的速度为2v0。
当两板间磁场的磁感强度为B2时，电子从b点射出时的侧移量仅为从a点射出时侧移量的1/4，求电子从b点射出的速率？
11、如图所示，在一个同时存在匀强磁场和匀强电场的空间，有一个质量为m的带电微粒，系于长为l的细丝线的一端，细丝线另一端固定于O点。
带电微粒以角速度ω在水平面内作匀速圆周运动，此时细线与竖直方向成30°角，且细线中张力为零，电场强度为E，方向竖直向上。
（1）求微粒所带电荷的种类和电量；
（2）问空间的磁场方向和磁感强度B的大小多大？
（3）如突然撤去磁场，则带电粒子将作怎样的运动？
线中的张力是多大？
12、如图所示，abcd是一个正方形的盒子，在cd边的中点有一小孔e，盒子中存在着沿ad方向的匀强电场，场强大小为E，一粒子源不断地从a处的小孔沿ab方向向盒内发射相同的带电粒子，粒子的初速度为v0，经电场作用后恰好从e处的小孔射出，现撤去电场，在盒子中加一方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为B（图中未画出），粒子仍恰好从e孔射出（带电粒子的重力和粒子之间的相互作用力均可忽略不计）；
（1）所加的磁场的方向如何?
（2）电场强度E与磁感应强度B的比值为多大?
13、如图所示，一质量为m，电量为+q的带电小球以V0的初速度射入水平方向的匀强电场中，小球恰能在电场中做直线运动。
若电场的场强大小不变，方向改为相反，同时加一垂直纸面向外的匀强磁场，小球仍以原来的初速度重新射入，小球恰好又能做直线运动，求电场强度E及磁感强度B的大小。
14、如图所示，两个共轴的圆筒形金属电极，外电极接地，其上均匀分布着平行于轴线的四条狭缝a、b、c和d，外筒的外半径为r，在圆筒之外的足够大区域中有平行于轴线方向的均匀磁场，磁感强度的大小为B．在两极间加上电压，使两圆筒之间的区域内有沿半径向外的电场．一质量为ｍ、带电量为＋q的粒子，从紧靠内筒且正对狭缝a的S点出发，初速为零。
如果该粒子经过一段时间的运动之后恰好又回到出发点S，则两电极之间的电压U应是多少？
（不计重力，整个装置在真空中）
15、电子自静止开始经M、N板间（两板间的电压为u）的电场加速后从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中，电子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L，如图所示.求匀强磁场的磁感应强度.（已知电子的质量为m，电量为e）
16、如图所示，两块垂直纸面的平行金属板A、B相距d=10.0cm，B板的中央M处有一个α粒子源，可向各个方向射出速率相同的α粒子，α粒子的荷质比q／m=4.82×107C／kg.为使所有α粒子都不能达到A板，可以在A、B板间加一个电压，所加电压最小值是U0=4.15×104V；若撤去A、B间的电压，仍使所有α粒子都不能到达A板，可以在A、B间加一个垂直纸面的匀强磁场，该匀强磁场的磁感应强度B必须符合什么条件?
17、如图所示，水平虚线上方有场强为E1的匀强电场，方向竖直向下，虚线下方有场强为E2的匀强电场，方向水平向右；在虚线上、下方均有磁感应强度相同的匀强磁场，方向垂直纸面向外，ab是一长为L的绝缘细杆，竖直位于虚线上方，b端恰在虚线上，将一套在杆上的带电小环从a端由静止开始释放，小环先加速而后匀速到达b端，环与杆之间的动摩擦因数μ＝0.3，小环的重力不计，当环脱离杆后在虚线下方沿原方向做匀速直线运动，求：
（1）E1与E2的比值；
（2）若撤去虚线下方的电场，小环进入虚线下方后的运动轨迹为半圆，圆周半径为L/3，环从a到b的过程中克服摩擦力做功Wf与电场做功WE之比有多大?
18、如图所示为质谱仪的原理图，A为粒子加速器，电压为U1；B为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为B1，板间距离为d；C为偏转分离器，磁感应强度为B2。
今有一质量为m，电量为q的正离子经加速后，恰能通过速度选择器，进入分离器后做半径为R的匀速圆周运动，求：
（1）粒子的速度v；
（2）速度选择器的电压U2；（3）粒子在B2磁场中做匀速圆周运动的半径R。
19
、如图所示，以MN为界的两匀强磁场，磁感应强度
，方向垂直纸面向里。
现有一质量为m、带电量为q的正粒子，从O点沿图示方向进入
中。
（1）试画出粒子的运动轨迹；
（2）求经过多长时间粒子重新回到O点？
20、如图所示，套在很长的绝缘直棒上的带正电的小球，质量为m，电量为q，小球可在棒上滑动，现将此棒竖直放在互相垂直，且沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中，电场强度为E，磁感应强度是B，小球与棒的动摩擦因数为u，求
（1）分析小球的运动情况；
（2）小球由静止下滑过程中的最大加速度和最大速度？
21、如图所示，有一个长方体形匀强磁场和匀强电场区域，它的截面为边长L＝0.20ｍ的正方形，其电场强度E＝4×105V／m，磁感应强度B＝2×10－2T，磁场方向垂直纸面向里。
现有一束质荷比m／q＝4×10－10kg／C的正离子流（不计离子重力），以一定的速度从电磁场区域的边界中点垂直于边界射入，且直线穿过电磁场区域。
问：
（1）该区域的电场强度方向如何?
离子流的速度多大?
（2）在离电磁场区域右边界D=0.4ｍ处有与边界平行的平直荧光屏，若撤去电场，离子流击中屏上a点；若撤去磁场，离子流击中屏上b点，则ab间的距离为多少？
22、如图甲所示，相隔一定距离的竖直边界两侧为相同的匀强磁场区，磁场方向垂直纸面向里，在边界上固定两长为L的平行金属极板MN和PQ，两极板中心各有一小孔
、
，两极板间电压的变化规律如图乙所示，正反向电压的大小均为
，周期为
。
在
时刻将一个质量为
、电量为
（
）的粒子由
静止释放，粒子在电场力的作用下向右运动，在
时刻通过
垂直于边界进入右侧磁场区。
（不计粒子重力，不考虑极板外的电场）
（1）求粒子到达
时德速度大小
和极板距离
。
（2）为使粒子不与极板相撞，求磁感应强度的大小应满足的条件。
（3）若已保证了粒子未与极板相撞，为使粒子在
时刻再次到达
，且速度恰好为零，求该过程中粒子在磁场内运动
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