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    (11分)如图所示，在xOy直角坐标系中，第Ⅰ象限内分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场，第Ⅱ象限内分布着方向沿y轴负方向的匀强电场．初速度为零、带电荷量为q、质量为m的粒子经过电压为U的电场加速后，从x轴上的A点垂直x轴进入磁场区域，经磁场偏转后过y轴上的P点且垂直y轴进入电场区域，在电场中偏转并击中x轴上的C点．已知OA＝OC＝d.求电场强度E和磁感应强度B的大小(粒子的重力不计)．

         

    解析试题分析：设带电粒子经电压为U的电场加速后速度为v, qU＝mv2    ①  (2分)
    带电粒子进入磁场后，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律：qBv＝ ②  (2分)]
    依题意可知：r＝d       ③   (1分)
    联立①②③可解得：B＝   ④   (1分)
    带电粒子在电场中偏转，做类平抛运动，设经时间t从P点到达C点，由d＝vt ⑤ (2分)
    d＝t2         ⑥   (2分)
    联立①⑤⑥可解得：E＝        (1分)
    考点：动能定理，牛顿第二定律，平抛运动

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图甲所示，一边长L=2.5m、质量m=0.5kg的正方形金属线框，放在光滑绝缘的水平面上，整个装置放在方向竖直向上、磁感应强度B=0.8T的匀强磁场中，它的一边与磁场的边界MN重合。在水平力F作用下由静止开始向左运动，经过5s线框被拉出磁场。测得金属线框中的电流随时间变化图像如乙图所示，在金属线框被拉出过程中。

    ⑴求通过线框导线截面的电量及线框的电阻；
    ⑵写出水平力F随时间变化的表达式；
    ⑶已知在这5s内力F做功1.92J，那么在此过程中，线框产生的焦耳热是多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在Oxy平面的ABCD区域内，存在两个场强大小均为E的匀强电场I和II，两电场的边界均是边长为L的正方形，两个匀强电场相距为L。在该区域AB边的中点处由静止释放电子，不计电子所受重力。

    （1）确定电子离开ABCD区域时的位置坐标。
    （2）若已知电子电荷量为e、质量为m，求电子由静止释放到离开ABCD区域所经历的时间。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示，A、B为两块足够大的相距为d的平行金属板，接在电压为U的电源上。在A板的中央P点放置一个电子发射源。可以向各个方向释放电子，射出的初速度为v，电子打在B板上的区域面积为S，(不计电子的重力)，试求电子的比荷

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （19分）电偏转和磁偏转技术在科学上有着广泛的应用，如图所示的装置中，AB、CD间的区域有竖直方向的匀强电场，在CD的右侧有一与CD相切于M点的圆形有界匀强磁场，磁场方向垂直于纸面。一带电粒子自O点以水平初速度正对P点进入该电场后，从M点飞离CD边界时速度为，再经磁场偏转后又从N点垂直于CD边界回到电场区域，并恰能返回O点。已知OP间距离为，粒子质量为，电量为，粒子自身重力忽略不计。试求：

    （1）P、M两点间的距离;
    （2）返回O点时的速度大小;
    （3）磁感强度的大小和有界匀强磁场区域的面积。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （12分）一荷质比为的带电粒子经一电场U=150V加速进入到一只有左边界的匀强磁场中，已知匀强磁场的磁感应强度为B="0.1T" 求：

    （1）粒子离开电场时的速度
    （2）粒子离开磁场左边界的位置距离进入点的长度
    （3）粒子在磁场中运动的时间

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    (10分)如图所示，水平方向的匀强电场场强为E，场区宽度为L，竖直方向足够长，紧挨着电场的是垂直于纸面向外的两个匀强磁场区域，其磁感应强度分别为B和2B。一个质量m，电荷量为q的带正电粒子，其重力不计，从电场的边界MN上的a点由静止释放，经电场加速后进入磁场，经过时间穿过中间磁场，进入右边磁场后能按某一路径再返回到电场的边界MN上的某一点b，途中虚线为场区的分界面。求：

    (1)中间场区的宽度d；
    (2)粒子从a点到b点所经历的时间；
    (3)当粒子第n次返回电场的MN边界时与出发点之间的距离。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图15，质量为M的足够长金属导轨abcd放在光滑的绝缘水平面上。一电阻不计，质量为m的导体棒PQ放置在导轨上，始终与导轨接触良好，PQbc构成矩形。棒与导轨间动摩擦因数为m，棒左侧有两个固定于水平面的立柱。导轨bc段长为L，开始时PQ左侧导轨的总电阻为R，右侧导轨单位长度的电阻为R0。PQ左侧匀强磁场方向竖直向上，磁感应强度大小为B。在t＝0时，一水平向左的拉力F垂直作用于导轨的bc边上，使导轨由静止开始做匀加速直线运动，加速度为a。

    （1）求回路中感应电动势及感应电流随时间变化的表达式；
    （2）经过多少时间拉力F达到最大值，拉力F的最大值为多少？
    （3）某一过程中力F做的功为W1，导轨克服摩擦力做功为W2，求回路产生的焦耳热Q。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （14分）如图甲所示，空间存在B=0.5T、方向竖直向下的匀强磁场，MN、PQ是相互平行的粗糙的长直导轨，处于同一水平面内，其间距L=0.2m，R是连在导轨一端的电阻，ab是跨接在导轨上质量m=0.1kg的导体棒，从零时刻开始，通过一小型电动机对ab棒施加一个牵引力F，方向水平向左，使其从静止开始沿导轨做加速运动，此过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好，图乙是棒的速度—时间图像，其中OA段是直线，AC是曲线，DE是曲线图像的渐近线，小型电动机功率在12s末达到额定功率Pm=4.5W，此后功率保持不变，除R以外，其余部分的电阻均不计，取g=10m/s2。求：

    （1）导体棒在0～12s内的加速度大小；
    （2）导体棒与导轨间的动摩擦因数和电阻R的阻值；
    （3）若已知0～12s内R上产生的热量为12.5J，则此过程中牵引力F做的功。

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