时航标灯消耗的电能E′IRt36×10J。（4Rr20025
3、（20分）如图所示，电容器固定在一个绝缘座上，绝缘座放在光滑水平面上，平行板电容器板间距离为d，电容为C，右极板有一个小孔，通过小孔有一长为
3d的绝缘杆，左端2
固定在左极板上，电容器极板连同底座、绝缘杆总质量为M。给电容器充入电量Q后，有一质量为m的带电量q的环套在杆上以某一初速度v0对准小孔向左运动（M3m）。设带电环不影响电容器板间电场的分布，电容器外部电场忽略不计。带电环进入电容器后距左板
V
m1v0v0（3分）Mm4UqQ（3分）22C
（2）环在距左板最近时的电势能εq
（3）设从开始到环距左板最近的过程中，电容器移动的距离为s由动能定理得
1F电sfsMV23分2Fsdfsd1mV21mv23分0电222
其中F电qE
qQ（2分）Cd
2
解之得：f
3mv0qQ（3分）8d2Cd
f4、如图所示，第四象限内有互相正交的匀强电场E与匀强磁场B1，匀强电场E的电场强度大小为E500Vm，匀强磁场B1的磁感应强度大小B105T。第一象限的某个区域内，有方
洛伦兹力大小相等，方向相反，电场E的方向与微粒运动方向垂直，即与y轴负方向成60°角斜向下，由力的平衡条件有qEqvB1，所以vEB110×10ms。（2）画出微粒的运动轨迹如图所示。由几何关系可知PM02m，y轴与图中虚线圆相切，由ta
30°象限内做圆周运动的半径为：RPMta
30°02×m
3
R可得微粒在第一PM
3m。15
v2R
微粒做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，即qvB2m
解得B2＝
3T。2
（3）由图可知，磁场B2的最小区域应该分布在图示的矩形PACD内。由几何关系易得：PD2Rsi
60°02m，PAR（1cos60°）所以，匀强磁场B2区域最小面积为：
3m，30
fSPDPA02
3232mm。30150
5、．（20分）示波器的核心部件是示波管，示波管由电于枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空，如图所示。某一次示波器开机后，偏转电极上未加电压，电子枪产生的高速电子束打在荧光屏的正中央形成一个亮斑，已知电子枪的加速电压大小为U，亮斑处的电流为I，电于质量为m，电荷量为e，忽略电子从灯丝逸出时的速度和电子与荧光屏作用后的速度。（1）求电子打在荧光屏中心处的平均作用力。（2）若竖直偏转电极YY’的长为L1，两板距离为d，电极YY’的右边缘到荧光屏的距离为L2，圆形荧光屏的直径为D。在水平偏转电极XX’不加电压的情况下，要使所有的电子都能打在荧光屏的竖直直径上，在电极YY’上r